JP3414057B2 - 周波数混合器、送信装置、受信装置及び送受信装置 - Google Patents
周波数混合器、送信装置、受信装置及び送受信装置Info
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- JP3414057B2 JP3414057B2 JP16752695A JP16752695A JP3414057B2 JP 3414057 B2 JP3414057 B2 JP 3414057B2 JP 16752695 A JP16752695 A JP 16752695A JP 16752695 A JP16752695 A JP 16752695A JP 3414057 B2 JP3414057 B2 JP 3414057B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、マイクロ波及びミリ
波等において、局部発振信号を用いて周波数変換を行う
周波数混合器、並びに、この周波数混合器を用いた送信
装置、受信装置及び送受信装置に関するものである。
波等において、局部発振信号を用いて周波数変換を行う
周波数混合器、並びに、この周波数混合器を用いた送信
装置、受信装置及び送受信装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図２６は、Ｓｔｅｐｈｅｎ Ａ．Ｍａａ
ｓ著「ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＭＩＸＥＲＳ」（１９８
６．Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ）ｐｐ．２７４〜２７８
に示された導波管により構成された高調波混合器の断面
図である。同図において、３１ａ，３１ｂは導波管、３
２は誘電体基板、３３はダイオード、３４ａ，３４ｂは
低域通過フィルタ、３５ａ，３５ｂはストリップ導体、
３６は中間周波信号端子である。
ｓ著「ＭＩＣＲＯＷＡＶＥ ＭＩＸＥＲＳ」（１９８
６．Ａｒｔｅｃｈ Ｈｏｕｓｅ）ｐｐ．２７４〜２７８
に示された導波管により構成された高調波混合器の断面
図である。同図において、３１ａ，３１ｂは導波管、３
２は誘電体基板、３３はダイオード、３４ａ，３４ｂは
低域通過フィルタ、３５ａ，３５ｂはストリップ導体、
３６は中間周波信号端子である。
【０００３】次に動作について説明する。導波管３１ａ
から入力された局発信号は、導波管３１ａ内に挿入した
ストリップ導体３５ａ及び低域通過フィルタ３４ａを介
してダイオード３３に入力される。一方、導波管３１ｂ
から入力した高周波信号は、導波管３１ｂ内に挿入した
ストリップ導体３５ｂを介してダイオード３３に入力さ
れる。ここで、高周波信号は局発信号周波数の概略２倍
の周波数であり、低域通過フィルタ３４ａは、局発信号
は通過するが、高周波信号は通過しない構成になってい
る。ダイオード３３に入力した高周波信号は、局発信号
の２次高調波と周波数混合され、高周波信号周波数と局
発信号の２次高調波周波数との差の周波数である中間周
波信号が発生する。
から入力された局発信号は、導波管３１ａ内に挿入した
ストリップ導体３５ａ及び低域通過フィルタ３４ａを介
してダイオード３３に入力される。一方、導波管３１ｂ
から入力した高周波信号は、導波管３１ｂ内に挿入した
ストリップ導体３５ｂを介してダイオード３３に入力さ
れる。ここで、高周波信号は局発信号周波数の概略２倍
の周波数であり、低域通過フィルタ３４ａは、局発信号
は通過するが、高周波信号は通過しない構成になってい
る。ダイオード３３に入力した高周波信号は、局発信号
の２次高調波と周波数混合され、高周波信号周波数と局
発信号の２次高調波周波数との差の周波数である中間周
波信号が発生する。
【０００４】ここで、ダイオード３３はアンチパラレル
ダイオードペアを用いているために、局発信号の２次高
調波はアンチパラレルダイオードペア内に閉じこめら
れ、ダイオード外に漏れ出すことはない。ダイオード３
３にて発生した中間周波信号は、低域通過フィルタ３４
ａ、ストリップ導体３５ａ、及び低域通過フィルタ３４
ｂを介して中間周波信号端子３６から出力される。ここ
で、低域通過フィルタ３４ｂは、中間周波信号は通過す
るが、局発信号は通過しない構成になっており、局発信
号が中間周波信号端子へ漏れ出すことはない。
ダイオードペアを用いているために、局発信号の２次高
調波はアンチパラレルダイオードペア内に閉じこめら
れ、ダイオード外に漏れ出すことはない。ダイオード３
３にて発生した中間周波信号は、低域通過フィルタ３４
ａ、ストリップ導体３５ａ、及び低域通過フィルタ３４
ｂを介して中間周波信号端子３６から出力される。ここ
で、低域通過フィルタ３４ｂは、中間周波信号は通過す
るが、局発信号は通過しない構成になっており、局発信
号が中間周波信号端子へ漏れ出すことはない。
【０００５】このときの周波数スペクトルを図２７に示
す。局発中間周波数ｆLOの２倍の周波数２ｆLOをはさん
でその両側に、周波数ｆUSB の上側の周波数帯（ＵＳ
Ｂ：Ｕｐｐｅｒ Ｓｉｄｅ Ｂａｎｄ）の高周波信号
が、周波数ｆLSB の下側の周波数帯（ＬＳＢ：Ｌｏｗｅ
ｒ Ｓｉｄｅ Ｂａｎｄ）の高周波信号がそれぞれ存在
する。周波数２ｆLOのスペクトルが点線で表されている
のは、局発信号の２次高調波はアンチパラレルダイオー
ドペア内に閉じこめられ、ダイオード外に漏れ出すこと
はないからである。このとき、ＵＳＢは周波数（ｆUSB
−２ｆLO）に、ＬＳＢは周波数（−ｆLSB ＋２ｆLO）
に、それぞれ変換される。これらは同じ周波数に重なっ
て現れる。
す。局発中間周波数ｆLOの２倍の周波数２ｆLOをはさん
でその両側に、周波数ｆUSB の上側の周波数帯（ＵＳ
Ｂ：Ｕｐｐｅｒ Ｓｉｄｅ Ｂａｎｄ）の高周波信号
が、周波数ｆLSB の下側の周波数帯（ＬＳＢ：Ｌｏｗｅ
ｒ Ｓｉｄｅ Ｂａｎｄ）の高周波信号がそれぞれ存在
する。周波数２ｆLOのスペクトルが点線で表されている
のは、局発信号の２次高調波はアンチパラレルダイオー
ドペア内に閉じこめられ、ダイオード外に漏れ出すこと
はないからである。このとき、ＵＳＢは周波数（ｆUSB
−２ｆLO）に、ＬＳＢは周波数（−ｆLSB ＋２ｆLO）
に、それぞれ変換される。これらは同じ周波数に重なっ
て現れる。
【０００６】ところで、ＵＳＢを所望信号とすると、Ｌ
ＳＢは不要信号であるから、ダウンコンバート前にＬＳ
Ｂを除去する必要がある。そのために高域通過フィルタ
が用いられる。
ＳＢは不要信号であるから、ダウンコンバート前にＬＳ
Ｂを除去する必要がある。そのために高域通過フィルタ
が用いられる。
【０００７】上記の動作説明において、高周波信号と局
発信号とを周波数混合する場合について述べたが、中間
周波信号と局発信号とを周波数混合する場合もある。
発信号とを周波数混合する場合について述べたが、中間
周波信号と局発信号とを周波数混合する場合もある。
【０００８】このときの周波数スペクトルを図２８に示
す。同図は、周波数ｆIFの中間周波信号を、局発周波数
ｆLOの２倍の周波数２ｆLOにアップコンバートする場合
を示す。ところが、その両側に、周波数ｆUSB のＵＳＢ
の高周波信号及び周波数ｆLS B のＬＳＢの高周波信号が
それぞれ発生する。
す。同図は、周波数ｆIFの中間周波信号を、局発周波数
ｆLOの２倍の周波数２ｆLOにアップコンバートする場合
を示す。ところが、その両側に、周波数ｆUSB のＵＳＢ
の高周波信号及び周波数ｆLS B のＬＳＢの高周波信号が
それぞれ発生する。
【０００９】ところで、ＵＳＢを所望信号とすると、Ｌ
ＳＢは不要信号であるから、アップコンバート後にＬＳ
Ｂを除去する必要がある。そのために、ダウンコンバー
トの場合と同様に高域通過フィルタが用いられる。
ＳＢは不要信号であるから、アップコンバート後にＬＳ
Ｂを除去する必要がある。そのために、ダウンコンバー
トの場合と同様に高域通過フィルタが用いられる。
【００１０】以上のように、従来の周波数混合器は、局
発信号の２次高調波と高周波信号との差の周波数を中間
周波信号として出力するため、局発信号の２次高調波周
波数の上側の周波数帯（ＵＳＢ）の高周波信号と、下側
の周波数帯（ＬＳＢ）の高周波信号とを分離するために
周波数混合器の外部にフィルタを必要とするために、装
置が大形かつ複雑になるという問題点があった。
発信号の２次高調波と高周波信号との差の周波数を中間
周波信号として出力するため、局発信号の２次高調波周
波数の上側の周波数帯（ＵＳＢ）の高周波信号と、下側
の周波数帯（ＬＳＢ）の高周波信号とを分離するために
周波数混合器の外部にフィルタを必要とするために、装
置が大形かつ複雑になるという問題点があった。
【００１１】このような問題点を解消するための周波数
混合器として、Ａ．Ｐｏｓｐｉｓｈｉｌ他、”Ａ ＭＭ
ＩＣ Ｓｕｂｈａｒｍｏｎｉｃａｌｌｙ Ｐｕｍｐｅｄ
ＳＳＢ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ”１９９３ ＩＥＥＥ
ＭＴＴ−Ｓ Ｄｉｇｅｓｔ，ｐｐ．３０９−４０２に記
載されたものがある。図２９にこの周波数混合器による
変調器の構成を示す。同図において、４１は変調信号
（周波数ｆｃ／２）を分配するウイルキンソンデバイ
ダ、４２ａ，４２ｂは分配された変調信号をそれぞれろ
波する高域通過フィルタ（ＨＰＦ）、４３ａ，４３ｂは
中間周波信号ＩＦ１，ＩＦ２をＨＰＦ４２ａ，４２ｂの
出力によりそれぞれ変調するミキサ、４４ａ，４４ｂは
ミキサ４３ａ，４３ｂの出力をそれぞれろ波する高域通
過フィルタ、４５はＨＰＦ４４ａ，４４ｂの出力を結合
させてＲＦ信号（周波数ｆｃ）を出力するカプラであ
る。
混合器として、Ａ．Ｐｏｓｐｉｓｈｉｌ他、”Ａ ＭＭ
ＩＣ Ｓｕｂｈａｒｍｏｎｉｃａｌｌｙ Ｐｕｍｐｅｄ
ＳＳＢ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ”１９９３ ＩＥＥＥ
ＭＴＴ−Ｓ Ｄｉｇｅｓｔ，ｐｐ．３０９−４０２に記
載されたものがある。図２９にこの周波数混合器による
変調器の構成を示す。同図において、４１は変調信号
（周波数ｆｃ／２）を分配するウイルキンソンデバイ
ダ、４２ａ，４２ｂは分配された変調信号をそれぞれろ
波する高域通過フィルタ（ＨＰＦ）、４３ａ，４３ｂは
中間周波信号ＩＦ１，ＩＦ２をＨＰＦ４２ａ，４２ｂの
出力によりそれぞれ変調するミキサ、４４ａ，４４ｂは
ミキサ４３ａ，４３ｂの出力をそれぞれろ波する高域通
過フィルタ、４５はＨＰＦ４４ａ，４４ｂの出力を結合
させてＲＦ信号（周波数ｆｃ）を出力するカプラであ
る。
【００１２】ミキサ４３ａ，４３ｂは、それぞれ、カプ
ラ４６ａ，４６ｂ、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）４７
ａ，４７ｂ、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）４８ａ，４７
ｂ、及びアンチパラレルダイオードペア４９ａ，４９ｂ
により構成される。なお、アンチパラレルダイオードペ
ア４９ａ，４９ｂは、たがいに逆極性に並列接続された
アンチパラレルダイオードペアを２つ直列に接続して構
成されている。
ラ４６ａ，４６ｂ、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）４７
ａ，４７ｂ、低域通過フィルタ（ＬＰＦ）４８ａ，４７
ｂ、及びアンチパラレルダイオードペア４９ａ，４９ｂ
により構成される。なお、アンチパラレルダイオードペ
ア４９ａ，４９ｂは、たがいに逆極性に並列接続された
アンチパラレルダイオードペアを２つ直列に接続して構
成されている。
【００１３】図２９の変調器によれば、ミキサ４３ａに
中間周波信号ＩＦ１を入力したとき、あるいはミキサ４
３ｂに中間周波信号ＩＦ２を入力したときに、図２７及
び図２８に示された不要な側波帯ＬＳＢ（あるいはＵＳ
Ｂ）が生じない。しかし、ウイルキンソンデバイダ４
１、カプラ４５、４６ａ，４６ｂが必要になり、構成が
複雑になる。
中間周波信号ＩＦ１を入力したとき、あるいはミキサ４
３ｂに中間周波信号ＩＦ２を入力したときに、図２７及
び図２８に示された不要な側波帯ＬＳＢ（あるいはＵＳ
Ｂ）が生じない。しかし、ウイルキンソンデバイダ４
１、カプラ４５、４６ａ，４６ｂが必要になり、構成が
複雑になる。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
周波数混合器は、多数のデバイダ及びカプラを必要とす
るために、装置が大型かつ複雑になるという問題点があ
った。
周波数混合器は、多数のデバイダ及びカプラを必要とす
るために、装置が大型かつ複雑になるという問題点があ
った。
【００１５】この発明は上記の問題にかんがみてなされ
たもので、構成が簡単な、不要な側波帯を出力すること
のない周波数混合器、送信装置、受信装置及び送受信装
置を提供することを目的とする。
たもので、構成が簡単な、不要な側波帯を出力すること
のない周波数混合器、送信装置、受信装置及び送受信装
置を提供することを目的とする。
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【課題を解決するための手段】 請求項１
に係る周波数混
合器は、互いにアイソレートされた複数の端子を２組有
し、一方の組の複数の端子に入力された複数の信号を互
いに異なる位相差で合成して他方の組の複数の端子に出
力するハイブリッドカプラと、上記ハイブリッドカプラ
の一方の組の端子のひとつに接続された高周波信号端子
と、局部発振信号端子に接続された電力分配器と、上記
ハイブリッドカプラの他の組の複数の端子にそれぞれ接
続され、かつ、上記電力分配器の出力端子にそれぞれ接
続された第１の非線形素子及び第２の非線形素子と、上
記第１の非線形素子及び上記第２の非線形素子の上記ハ
イブリッドカプラとの接続部にそれぞれ設けられ、局部
発振周波信号の周波数のほぼ２倍の周波数をもつ高周波
信号に対しオープンとなり、局部発振信号に対しショー
トとなるオープンスタブと、上記第１の非線形素子及び
上記第２の非線形素子の上記電力分配器との局部発振周
波数の１／４波長又は１／８波長の移相器を介さない接
続部にそれぞれ設けられ、高周波信号に対しショートと
なり、局部発振信号に対しオープンとなるショートスタ
ブと、上記第１の非線形素子及び上記第２の非線形素子
にそれぞれ接続された第１の中間周波信号端子及び第２
の中間周波信号端子とを備え、上記第１の非線形素子及
び上記第２の非線形素子にアンチパラレルダイオードを
使用したものである。
合器は、互いにアイソレートされた複数の端子を２組有
し、一方の組の複数の端子に入力された複数の信号を互
いに異なる位相差で合成して他方の組の複数の端子に出
力するハイブリッドカプラと、上記ハイブリッドカプラ
の一方の組の端子のひとつに接続された高周波信号端子
と、局部発振信号端子に接続された電力分配器と、上記
ハイブリッドカプラの他の組の複数の端子にそれぞれ接
続され、かつ、上記電力分配器の出力端子にそれぞれ接
続された第１の非線形素子及び第２の非線形素子と、上
記第１の非線形素子及び上記第２の非線形素子の上記ハ
イブリッドカプラとの接続部にそれぞれ設けられ、局部
発振周波信号の周波数のほぼ２倍の周波数をもつ高周波
信号に対しオープンとなり、局部発振信号に対しショー
トとなるオープンスタブと、上記第１の非線形素子及び
上記第２の非線形素子の上記電力分配器との局部発振周
波数の１／４波長又は１／８波長の移相器を介さない接
続部にそれぞれ設けられ、高周波信号に対しショートと
なり、局部発振信号に対しオープンとなるショートスタ
ブと、上記第１の非線形素子及び上記第２の非線形素子
にそれぞれ接続された第１の中間周波信号端子及び第２
の中間周波信号端子とを備え、上記第１の非線形素子及
び上記第２の非線形素子にアンチパラレルダイオードを
使用したものである。
【００１９】請求項２に係る周波数混合器は、上記第１
の非線形素子及び上記第２の非線形素子の上記ハイブリ
ッドカプラの接続側でない側を互いに接続するととも
に、この接続部に高周波信号に対しショートとなり、局
部発振信号に対しオープンとなるショートスタブを設け
たものである。
の非線形素子及び上記第２の非線形素子の上記ハイブリ
ッドカプラの接続側でない側を互いに接続するととも
に、この接続部に高周波信号に対しショートとなり、局
部発振信号に対しオープンとなるショートスタブを設け
たものである。
【００２０】請求項３に係る周波数混合器は、上記局部
発振信号端子に接続された電力分配器に代えて、上記局
部発振信号端子に接続されたハイブリッドカプラを備え
たものである。
発振信号端子に接続された電力分配器に代えて、上記局
部発振信号端子に接続されたハイブリッドカプラを備え
たものである。
【００２１】請求項４に係る周波数混合器は、上記高周
波信号端子に接続されたハイブリッドに代えて、上記高
周波信号端子に接続された電力分配器を備えたものであ
る。
波信号端子に接続されたハイブリッドに代えて、上記高
周波信号端子に接続された電力分配器を備えたものであ
る。
【００２２】
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【００３０】
【００３１】
【００３２】
【００３３】
【００３４】
【作用】 請求項１
の発明においては、ハイブリッドカプ
ラにより所定の高周波信号の分配位相差が与えられ、第
１の非線形素子及び第２の非線形素子は、この高周波信
号及び局部発振信号に基づき周波数変換処理を行い、一
方の中間周波信号端子の出力信号を基準にしたとき、そ
れぞれ概略±９０°位相が異なる上側の側波帯信号及び
下側の側波帯信号を他方の中間信号端子に出力する。
ラにより所定の高周波信号の分配位相差が与えられ、第
１の非線形素子及び第２の非線形素子は、この高周波信
号及び局部発振信号に基づき周波数変換処理を行い、一
方の中間周波信号端子の出力信号を基準にしたとき、そ
れぞれ概略±９０°位相が異なる上側の側波帯信号及び
下側の側波帯信号を他方の中間信号端子に出力する。
【００３５】請求項２の発明においては、上記第１の非
線形素子及び上記第２の非線形素子の上記ハイブリッド
カプラの接続側でない側を互いに接続した接続点に設け
られたショートスタブが、上記第１の非線形素子及び上
記第２の非線形素子いずれに対しても、局部発振信号に
対し影響を与えることなく、高周波信号をショートす
る。
線形素子及び上記第２の非線形素子の上記ハイブリッド
カプラの接続側でない側を互いに接続した接続点に設け
られたショートスタブが、上記第１の非線形素子及び上
記第２の非線形素子いずれに対しても、局部発振信号に
対し影響を与えることなく、高周波信号をショートす
る。
【００３６】請求項３の発明においては、上記局部発振
信号端子に接続されたハイブリッドカプラが、局部発振
信号に対して所定の分配位相差を与える。
信号端子に接続されたハイブリッドカプラが、局部発振
信号に対して所定の分配位相差を与える。
【００３７】請求項４の発明においては、上記高周波信
号端子に接続された電力分配器が、高周波信号に対して
所定の位相差を与える。
号端子に接続された電力分配器が、高周波信号に対して
所定の位相差を与える。
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】
【００４３】
【００４４】
【００４５】
【００４６】
【００４７】
実施例１．説明の便宜上、この実施例１の周波数混合器
の動作を説明する前に、イメージリジェクションミクサ
の動作原理について、図４に基づき説明する。図４は周
波数混合器の動作原理の説明図であり、５１ａ，５１ｂ
はＩＦ出力端子（第１、第２の中間周波信号端子に対
応）、５２はＲＦ入力端子、５３はＲＦ信号を２つに分
配する等分配器、５４は分配された信号の一方について
位相を遅延させる移相器、５５は局部発振器５８のＬＯ
出力を２つに分配する等分配器、５６は分配されたＬＯ
信号の一方について位相を遅延させる移相器である。５
７ａ，５７ｂはＲＦ信号とＬＯ信号とを混合する２次の
高調波ミキサである。ミキサ５７ａ，５７ｂはアンチパ
ラレルダイオードペアにより構成される。
の動作を説明する前に、イメージリジェクションミクサ
の動作原理について、図４に基づき説明する。図４は周
波数混合器の動作原理の説明図であり、５１ａ，５１ｂ
はＩＦ出力端子（第１、第２の中間周波信号端子に対
応）、５２はＲＦ入力端子、５３はＲＦ信号を２つに分
配する等分配器、５４は分配された信号の一方について
位相を遅延させる移相器、５５は局部発振器５８のＬＯ
出力を２つに分配する等分配器、５６は分配されたＬＯ
信号の一方について位相を遅延させる移相器である。５
７ａ，５７ｂはＲＦ信号とＬＯ信号とを混合する２次の
高調波ミキサである。ミキサ５７ａ，５７ｂはアンチパ
ラレルダイオードペアにより構成される。
【００４８】ミキサ５７ａは等分配器５３、５４から直
接信号をうける。一方、ミキサ５７ｂは移相器５４、５
６を介して信号を受ける。したがって、ミキサ５７ｂの
入力端であるＲＦ−２，ＬＯ−２におけるＲＦ信号及び
ＬＯ信号の位相は、ミキサ５７ａの入力端であるＲＦ−
１，ＬＯ−１に比べて、所定量だけ遅れている。
接信号をうける。一方、ミキサ５７ｂは移相器５４、５
６を介して信号を受ける。したがって、ミキサ５７ｂの
入力端であるＲＦ−２，ＬＯ−２におけるＲＦ信号及び
ＬＯ信号の位相は、ミキサ５７ａの入力端であるＲＦ−
１，ＬＯ−１に比べて、所定量だけ遅れている。
【００４９】次に動作原理について、式を用いて一般的
に説明する。移相器５４の移相量をθRF＋ΔθRF、移相
器５５の移相量をθLO＋ΔθLOとする。ここで、ΔθRF
及びΔθLOは、それぞれ移相器５４、５６の誤差であ
る。また、ＲＦ端子２に入力される電圧が、次式で与え
られるものとする。 上側波帯（ＵＳＢ）：ＶU ・cos （ωU ・ｔ＋φU ） (1) 下側波帯（ＬＳＢ）：ＶL ・cos （ωL ・ｔ＋φL ） (2)
に説明する。移相器５４の移相量をθRF＋ΔθRF、移相
器５５の移相量をθLO＋ΔθLOとする。ここで、ΔθRF
及びΔθLOは、それぞれ移相器５４、５６の誤差であ
る。また、ＲＦ端子２に入力される電圧が、次式で与え
られるものとする。 上側波帯（ＵＳＢ）：ＶU ・cos （ωU ・ｔ＋φU ） (1) 下側波帯（ＬＳＢ）：ＶL ・cos （ωL ・ｔ＋φL ） (2)
【００５０】すると、図４のＲＦ−１における電圧は、
ＶU ・cos （ωU ・ｔ＋φU ）＋ＶL ・cos （ωL ・ｔ＋φL ） (3)
また、図４のＲＦ−２における電圧は、
ＶU ・cos （ωU ・ｔ＋φU −θRF−ΔθRF）＋
ＶL ・cos （ωL ・ｔ＋φL −θRF−ΔθRF） (4)
【００５１】また、局部発信器５８の出力電圧が、次式
で与えられるものとする。 ＶP ・cos （ωP ・ｔ＋φP ） (5) ただし、ωU ＞２ωP ＞ωL である。すると、図４のＬ
Ｏ−１における電圧は、 ＶP ・cos （ωP ・ｔ＋φP ） (6) また、図４のＬＯ−２における電圧は、 ＶP ・cos （ωP ・ｔ＋φP −θLO−ΔθLO） (7)
で与えられるものとする。 ＶP ・cos （ωP ・ｔ＋φP ） (5) ただし、ωU ＞２ωP ＞ωL である。すると、図４のＬ
Ｏ−１における電圧は、 ＶP ・cos （ωP ・ｔ＋φP ） (6) また、図４のＬＯ−２における電圧は、 ＶP ・cos （ωP ・ｔ＋φP −θLO−ΔθLO） (7)
【００５２】ミキサ５７ａ，５７ｂは、２次の高調波ミ
キサであるから、局発信号の２倍波と高周波信号との差
の周波数の信号を中間周波信号として出力する。したが
って、図４のＩＦ−１における電圧は、 αＶU ＶP ・cos ｛（ωU −２ωP ）ｔ＋（φU −２φP ）｝＋ αＶL ＶP ・cos ｛（２ωP −ωL ）ｔ−（φL −２φP ）｝ (8)
キサであるから、局発信号の２倍波と高周波信号との差
の周波数の信号を中間周波信号として出力する。したが
って、図４のＩＦ−１における電圧は、 αＶU ＶP ・cos ｛（ωU −２ωP ）ｔ＋（φU −２φP ）｝＋ αＶL ＶP ・cos ｛（２ωP −ωL ）ｔ−（φL −２φP ）｝ (8)
【００５３】また、図４のＩＦ−２における電圧は、
αＶU ＶP ・cos ｛（ωU −２ωP ）ｔ＋（φU −２φP ）
−（θRF−２θLO）−（ΔθRF−２ΔθLO）｝＋
αＶL ＶP ・cos ｛（２ωP −ωL ）ｔ−（φL −２φP ）
＋（θRF−２θLO）＋（ΔθRF−２ΔθLO）｝ (9)
ここで、αはミクサ効率を表す係数である。
【００５４】式(8) (9) において、ＵＳＢ信号が変換さ
れた項と、ＬＳＢ信号が変換された項とを個別に考え
る。ＵＳＢ信号が変換された信号に関して、ＩＦ−１と
ＩＦ−２との位相差は、ＩＦ−１を基準とすると、 −（θRF−２θLO） (10) 同様にして、ＬＳＢ信号が変換された信号に関して、 （θRF−２θLO） (11) なお、誤差項は無視した。このことからわかるように、
２つの端子ＩＦ−１に現れるＩＦ信号とＩＦ−２に現れ
るＩＦ信号との位相差は、ＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とで
異なる。
れた項と、ＬＳＢ信号が変換された項とを個別に考え
る。ＵＳＢ信号が変換された信号に関して、ＩＦ−１と
ＩＦ−２との位相差は、ＩＦ−１を基準とすると、 −（θRF−２θLO） (10) 同様にして、ＬＳＢ信号が変換された信号に関して、 （θRF−２θLO） (11) なお、誤差項は無視した。このことからわかるように、
２つの端子ＩＦ−１に現れるＩＦ信号とＩＦ−２に現れ
るＩＦ信号との位相差は、ＵＳＢ信号とＬＳＢ信号とで
異なる。
【００５５】ところで、図４の周波数混合器を、ＵＳＢ
信号またはＬＳＢ信号のいずれか一方のみを出力するイ
メージリジェクションミキサとして動作させるために
は、式(10)で与えられるＵＳＢ信号の位相及び式(11)で
与えられるＬＳＢ信号の位相を±９０°とし、さらに、
図４の周波数混合器の出力に中間周波帯９０°ハイブリ
ッドカプラ７を設けるようにする。すると、ハイブリッ
ドカプラ７の出力の一方にはＵＳＢ信号が、他方にＬＳ
Ｂ信号が現れる。
信号またはＬＳＢ信号のいずれか一方のみを出力するイ
メージリジェクションミキサとして動作させるために
は、式(10)で与えられるＵＳＢ信号の位相及び式(11)で
与えられるＬＳＢ信号の位相を±９０°とし、さらに、
図４の周波数混合器の出力に中間周波帯９０°ハイブリ
ッドカプラ７を設けるようにする。すると、ハイブリッ
ドカプラ７の出力の一方にはＵＳＢ信号が、他方にＬＳ
Ｂ信号が現れる。
【００５６】このことを図５を用いて説明する。入力端
子ＩＦ−２のＵＳＢ信号の位相が＋９０°、ＬＳＢ信号
の位相が−９０°であるとする。ＯＵＴ−１に現れるＵ
ＳＢ信号について考えると、９０°ハイブリッドカプラ
７の性質上、ＩＦ−１からの信号は遅延せず、ＩＦ−２
からの信号は９０°遅れるから、ＯＵＴ−１には０°
（ＩＦ−１から）遅延した信号と９０°＋９０°＝１８
０°遅延した信号（ＩＦ−２から）とが現れる。これら
は逆極性であるから打ち消しあい、出力されない。つま
り、ＯＵＴ−１にはＵＳＢ信号は現れない。一方、ＬＳ
Ｂ信号について考えると、ＯＵＴ−１には０°（ＩＦ−
１から）遅延した信号と−９０°＋９０°＝０°（ＩＦ
−２）遅延した信号とが現れる。これらは同極性である
から打ち消されない。したがって、ＯＵＴ−１には、Ｌ
ＳＢ信号のみが現れる。同様にして、ＯＵＴ−２には、
ＵＳＢ信号のみが現れる。ＵＳＢ信号の位相が−９０
°、ＬＳＢ信号の位相が＋９０°の場合も同様である。
子ＩＦ−２のＵＳＢ信号の位相が＋９０°、ＬＳＢ信号
の位相が−９０°であるとする。ＯＵＴ−１に現れるＵ
ＳＢ信号について考えると、９０°ハイブリッドカプラ
７の性質上、ＩＦ−１からの信号は遅延せず、ＩＦ−２
からの信号は９０°遅れるから、ＯＵＴ−１には０°
（ＩＦ−１から）遅延した信号と９０°＋９０°＝１８
０°遅延した信号（ＩＦ−２から）とが現れる。これら
は逆極性であるから打ち消しあい、出力されない。つま
り、ＯＵＴ−１にはＵＳＢ信号は現れない。一方、ＬＳ
Ｂ信号について考えると、ＯＵＴ−１には０°（ＩＦ−
１から）遅延した信号と−９０°＋９０°＝０°（ＩＦ
−２）遅延した信号とが現れる。これらは同極性である
から打ち消されない。したがって、ＯＵＴ−１には、Ｌ
ＳＢ信号のみが現れる。同様にして、ＯＵＴ−２には、
ＵＳＢ信号のみが現れる。ＵＳＢ信号の位相が−９０
°、ＬＳＢ信号の位相が＋９０°の場合も同様である。
【００５７】ここで、θRFを−１８０°、−９０°、０
°、９０°、１８０°、θLOを−１８０°、−９０°、
−４５°、０°、４５°、９０°、１８０°としたと
き、ＩＦ−２におけるＵＳＢ信号の位相遅れ及びＬＳＢ
信号の位相遅れを±９０°とするための具体的な条件
は、式(10)(11)により、次のようになる。
°、９０°、１８０°、θLOを−１８０°、−９０°、
−４５°、０°、４５°、９０°、１８０°としたと
き、ＩＦ−２におけるＵＳＢ信号の位相遅れ及びＬＳＢ
信号の位相遅れを±９０°とするための具体的な条件
は、式(10)(11)により、次のようになる。
【００５８】このとき、移相器５４、５６の誤差が与え
る影響は、ＯＵＴ−１において−（ΔθRF−２Δ
θLO）、ＯＵＴ−２において（ΔθRF−２ΔθLO）であ
る。
る影響は、ＯＵＴ−１において−（ΔθRF−２Δ
θLO）、ＯＵＴ−２において（ΔθRF−２ΔθLO）であ
る。
【００５９】なお、以上の説明はダウンコンバータの場
合を例にとり説明したが、アップコンバータの場合にお
いても同様である。
合を例にとり説明したが、アップコンバータの場合にお
いても同様である。
【００６０】次に、この実施例１の周波数混合器につい
て説明する。図１は、この発明の一実施例の周波数混合
器のブロック図である。同図において、１は局発信号
（ＬＯ）端子、２は高周波信号（ＲＦ）端子、３はＬＯ
及びＲＦを等振幅、９０度位相差でそれぞれ２つに分配
する９０度ハイブリッドカプラ、４ａ、４ｂは所定の伝
送路長を有し、９０度ハイブリッドカプラ３の出力をそ
れぞれ伝送する伝送線路、５ａ、５ｂは伝送線路４ａ，
４ｂの出力をそれぞれ受けるアンチパラレルダイオード
ペア、６ａ、６ｂはアンチパラレルダイオードペア５
ａ，５ｂの出力をろ波する低域通過フィルタ（ＬＰ
Ｆ）、７はＬＰＦ６ａ，６ｂが出力する中間周波信号を
９０度位相差にて合成する中間周波数帯９０度ハイブリ
ッドカプラ、８ａ、８ｂは中間周波数帯９０度ハイブリ
ッドカプラ７の出力にそれぞれ接続された中間周波信号
（ＩＦ）端子である。端子８ａ，８ｂは、第３、第４の
中間周波信号端に相当する。
て説明する。図１は、この発明の一実施例の周波数混合
器のブロック図である。同図において、１は局発信号
（ＬＯ）端子、２は高周波信号（ＲＦ）端子、３はＬＯ
及びＲＦを等振幅、９０度位相差でそれぞれ２つに分配
する９０度ハイブリッドカプラ、４ａ、４ｂは所定の伝
送路長を有し、９０度ハイブリッドカプラ３の出力をそ
れぞれ伝送する伝送線路、５ａ、５ｂは伝送線路４ａ，
４ｂの出力をそれぞれ受けるアンチパラレルダイオード
ペア、６ａ、６ｂはアンチパラレルダイオードペア５
ａ，５ｂの出力をろ波する低域通過フィルタ（ＬＰ
Ｆ）、７はＬＰＦ６ａ，６ｂが出力する中間周波信号を
９０度位相差にて合成する中間周波数帯９０度ハイブリ
ッドカプラ、８ａ、８ｂは中間周波数帯９０度ハイブリ
ッドカプラ７の出力にそれぞれ接続された中間周波信号
（ＩＦ）端子である。端子８ａ，８ｂは、第３、第４の
中間周波信号端に相当する。
【００６１】伝送線路４ａの電気長と伝送線路４ｂの電
気長とは、局発信号周波数ｆLOにおいてλ／８（λ：波
長）だけ異なる。したがって、伝送線路４ａの出力端に
おける中間周波信号の位相と伝送線路４ｂの出力端にお
ける中間周波信号の位相とは、４５度異なる（伝送線路
４ａの出力端の方が位相が遅れる）。また、高周波信号
の周波数ｆRFと中間周波数ｆLOとは、ｆRF＝２ｆLOの関
係があるから、伝送線路４ａの出力端における高周波信
号の位相と伝送線路４ｂの出力端における高周波信号の
位相とは、９０度異なる（伝送線路４ａの出力端の方が
位相が遅れる）。
気長とは、局発信号周波数ｆLOにおいてλ／８（λ：波
長）だけ異なる。したがって、伝送線路４ａの出力端に
おける中間周波信号の位相と伝送線路４ｂの出力端にお
ける中間周波信号の位相とは、４５度異なる（伝送線路
４ａの出力端の方が位相が遅れる）。また、高周波信号
の周波数ｆRFと中間周波数ｆLOとは、ｆRF＝２ｆLOの関
係があるから、伝送線路４ａの出力端における高周波信
号の位相と伝送線路４ｂの出力端における高周波信号の
位相とは、９０度異なる（伝送線路４ａの出力端の方が
位相が遅れる）。
【００６２】次に動作を説明する。図１の周波数混合器
は、局発信号と中間周波信号とを混合して高周波信号を
出力するアップコンバータと、局発信号と高周波信号と
を混合して中間周波信号を出力するダウンコンバータ
と、両方の動作をさせることが可能である。ここでは、
ダウンコンバータとして動作させる場合について説明す
る。
は、局発信号と中間周波信号とを混合して高周波信号を
出力するアップコンバータと、局発信号と高周波信号と
を混合して中間周波信号を出力するダウンコンバータ
と、両方の動作をさせることが可能である。ここでは、
ダウンコンバータとして動作させる場合について説明す
る。
【００６３】局発信号端子１から入力された局発信号
は、９０度ハイブリッドカプラ３にて、等振幅、９０度
位相差で二分配される。二分配された局発信号のうちの
一方は、伝送線路４ａを介してアンチパラレルダイオー
ドペア５ａに入力される。他方の局発信号は、伝送線路
４ｂを介してアンチパラレルダイオードペア５ｂに入力
される。ここで、伝送線路４ａと伝送線路４ｂは、電気
的に局発信号周波数にてλ／８だけ異なるために、２つ
のアンチパラレルダイオードペア５ａと５ｂに入力され
る局発信号の位相は４５度異なる。
は、９０度ハイブリッドカプラ３にて、等振幅、９０度
位相差で二分配される。二分配された局発信号のうちの
一方は、伝送線路４ａを介してアンチパラレルダイオー
ドペア５ａに入力される。他方の局発信号は、伝送線路
４ｂを介してアンチパラレルダイオードペア５ｂに入力
される。ここで、伝送線路４ａと伝送線路４ｂは、電気
的に局発信号周波数にてλ／８だけ異なるために、２つ
のアンチパラレルダイオードペア５ａと５ｂに入力され
る局発信号の位相は４５度異なる。
【００６４】一方、高周波信号端子２から入力した高周
波信号は、９０度ハイブリッドカプラ３にて、等振幅、
９０度位相差で二分配される。二分配された局発信号
は、一方は伝送線路４ａを介してアンチパラレルダイオ
ードペア５ａに入力される。ここで、伝送線路４ａと伝
送線路４ｂは、電気的に局発信号周波数にてλ／８だけ
異なるために、局発信号の概略２倍の周波数の高周波信
号の２つのアンチパラレルダイオードペア５ａと５ｂに
入力される位相は１８０度異なる。
波信号は、９０度ハイブリッドカプラ３にて、等振幅、
９０度位相差で二分配される。二分配された局発信号
は、一方は伝送線路４ａを介してアンチパラレルダイオ
ードペア５ａに入力される。ここで、伝送線路４ａと伝
送線路４ｂは、電気的に局発信号周波数にてλ／８だけ
異なるために、局発信号の概略２倍の周波数の高周波信
号の２つのアンチパラレルダイオードペア５ａと５ｂに
入力される位相は１８０度異なる。
【００６５】アンチパラレルダイオードペアに各々入力
した局発信号と高周波信号は、周波数混合される。周波
数混合されるとき、局発信号の２次高調波と周波数混合
されるため、各々のダイオードの中では局発信号の２次
高調波の位相差は入力時の位相差の２倍である９０度位
相差になる。
した局発信号と高周波信号は、周波数混合される。周波
数混合されるとき、局発信号の２次高調波と周波数混合
されるため、各々のダイオードの中では局発信号の２次
高調波の位相差は入力時の位相差の２倍である９０度位
相差になる。
【００６６】以上のことを詳細に説明する。図１のＡ
１、Ａ２（９０°ハイブリッドカプラの出力端）、Ｂ
１、Ｂ２（アンチパラレルダイオードペアの入出力端）
における位相遅れは次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−９０°、９０°＋ｙ−４５° ただし、ｘは伝送線路４ａによる高周波信号に対する位
相遅れ、ｙは伝送線路４ａによる局発信号に対する位相
遅れである。
１、Ａ２（９０°ハイブリッドカプラの出力端）、Ｂ
１、Ｂ２（アンチパラレルダイオードペアの入出力端）
における位相遅れは次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−９０°、９０°＋ｙ−４５° ただし、ｘは伝送線路４ａによる高周波信号に対する位
相遅れ、ｙは伝送線路４ａによる局発信号に対する位相
遅れである。
【００６７】したがって、Ｂ１端を基準とするとＢ２端
の位相は次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ｂ１： ０°、 ０° Ｂ２：−１８０°、 ４５° ＝ １８０°
の位相は次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ｂ１： ０°、 ０° Ｂ２：−１８０°、 ４５° ＝ １８０°
【００６８】これは、先に述べた条件６に対応するか
ら、ミキサ５ａ，５ｂにより検波されて中間周波帯９０
°ハイブリッドカプラ７の入力端（Ｃ１，Ｃ２：第１、
第２の中間周波信号端に相当）に加えられる中間周波信
号のＵＳＢ信号とＬＳＢ信号の位相差は±９０°であ
る。
ら、ミキサ５ａ，５ｂにより検波されて中間周波帯９０
°ハイブリッドカプラ７の入力端（Ｃ１，Ｃ２：第１、
第２の中間周波信号端に相当）に加えられる中間周波信
号のＵＳＢ信号とＬＳＢ信号の位相差は±９０°であ
る。
【００６９】このように、周波数混合されて発生した局
発信号の２次高調波と高周波信号との差の周波数の中間
周波数信号は、低域通過フィルタ６ａ、６ｂを各々介し
て、中間周波数帯９０度ハイブリッドカプラ７にて、９
０度位相差にて合成される。先に説明したように、合成
される際に、上側の側波帯（ＵＳＢ）の信号と下側の側
波帯（ＬＳＢ）の信号とが分離されて出力されるので、
図１の周波数混合器はイメージリジェクションミクサと
して動作する。
発信号の２次高調波と高周波信号との差の周波数の中間
周波数信号は、低域通過フィルタ６ａ、６ｂを各々介し
て、中間周波数帯９０度ハイブリッドカプラ７にて、９
０度位相差にて合成される。先に説明したように、合成
される際に、上側の側波帯（ＵＳＢ）の信号と下側の側
波帯（ＬＳＢ）の信号とが分離されて出力されるので、
図１の周波数混合器はイメージリジェクションミクサと
して動作する。
【００７０】すなわち、図２に示すように、周波数２ｆ
LOをはさんで両側にＵＳＢ信号及びＬＳＢ信号が存在し
ても、中間周波信号端子８ａ（あるいは８ｂ）にはＵＳ
Ｂ信号のみが現れる。
LOをはさんで両側にＵＳＢ信号及びＬＳＢ信号が存在し
ても、中間周波信号端子８ａ（あるいは８ｂ）にはＵＳ
Ｂ信号のみが現れる。
【００７１】なお、図１は、局発信号周波数において中
間伝送線路４ａと４ｂとの電気長がλ／８（＝電気長４
５°）だけ異なる例を示しているが、これに限らず、こ
の電気長の差は、（ｍ／４＋１／８）λ、あるいは（ｍ
／４−１／８）λであってもよい（ただし、ｍ：０また
は自然数）。
間伝送線路４ａと４ｂとの電気長がλ／８（＝電気長４
５°）だけ異なる例を示しているが、これに限らず、こ
の電気長の差は、（ｍ／４＋１／８）λ、あるいは（ｍ
／４−１／８）λであってもよい（ただし、ｍ：０また
は自然数）。
【００７２】ｍ＝１のとき、（ｍ／４＋１／８）λ＝
（３／８）λであり、電気長の差は１３５°である。こ
のとき、図１のＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における位相は
次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−270 °、９０°＋ｙ−135 °
（３／８）λであり、電気長の差は１３５°である。こ
のとき、図１のＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における位相は
次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−270 °、９０°＋ｙ−135 °
【００７３】したがって、
θRF θLO θRF θLO
Ｂ１： ０°、 ０° Ｂ２：−３６０°、 −４５°
＝ ０°
あるいは、
θRF θLO θRF θLO
Ｂ１： ０°、 ４５° Ｂ２： ０°、 ０°
である。これは、上記条件１に対応する。
【００７４】また、ｍ＝２のとき、（ｍ／４＋１／８）
λ＝（５／８）λであり、電気長の差は２２５°であ
る。このとき、図１のＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における
位相は次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−450 °、９０°＋ｙ−225 °
λ＝（５／８）λであり、電気長の差は２２５°であ
る。このとき、図１のＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における
位相は次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−450 °、９０°＋ｙ−225 °
【００７５】したがって、
θRF θLO θRF θLO
Ｂ１： ０°、 ０° Ｂ２：−５４０°、 −１３５°
＝−１８０°
あるいは、
θRF θLO θRF θLO
Ｂ１：１８０°、 １３５° Ｂ２： ０°、 ０°
である。これは、上記条件７に対応する。
【００７６】また、ｍ＝３のとき、（ｍ／４＋１／８）
λ＝（５／８）λであり、電気長の差は３１５°であ
る。このとき、図１のＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における
位相は次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−630 °、９０°＋ｙ−315 ° ＝０°＋ｘ＋９０°、９０°＋ｙ＋４５°
λ＝（５／８）λであり、電気長の差は３１５°であ
る。このとき、図１のＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における
位相は次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−630 °、９０°＋ｙ−315 ° ＝０°＋ｘ＋９０°、９０°＋ｙ＋４５°
【００７７】したがって、
θRF θLO θRF θLO
Ｂ１： ０°、 ０° Ｂ２： ０°、 １３５°
である。これは、上記条件２に対応する。以下、ｍ＝
４、５、・・・についても同様にいずれかの条件に対応
する。
４、５、・・・についても同様にいずれかの条件に対応
する。
【００７８】同様に（ｍ／４−１／８）λに関して、ｍ
＝０のとき、（ｍ／４−１／８）λ＝−（１／８）λで
あり、電気長の差は４５°である。したがって、図１の
場合と同じである。また、ｍ＝１、２、３、・・・につ
いても上記の場合と同様である。
＝０のとき、（ｍ／４−１／８）λ＝−（１／８）λで
あり、電気長の差は４５°である。したがって、図１の
場合と同じである。また、ｍ＝１、２、３、・・・につ
いても上記の場合と同様である。
【００７９】なお、図１の周波数変換器をアップコンバ
ータとして使用するときには、中間周波信号端子８ａ，
８ｂからＩＦ信号を入れて、高周波信号端子２からＲＦ
信号を取り出す。このとき、図３に示すように、中間周
波信号端子８ａ（あるいは８ｂ）に入力された中間周波
信号は、周波数２ｆLOのいずれか一方の方にしか変換さ
れない。
ータとして使用するときには、中間周波信号端子８ａ，
８ｂからＩＦ信号を入れて、高周波信号端子２からＲＦ
信号を取り出す。このとき、図３に示すように、中間周
波信号端子８ａ（あるいは８ｂ）に入力された中間周波
信号は、周波数２ｆLOのいずれか一方の方にしか変換さ
れない。
【００８０】以上のようにこの実施例１によれば、ダウ
ンコンバータとして動作させる場合において、フィルタ
等を用いることなくＵＳＢ信号またはＬＳＢ信号のいず
れか一方のみをＩＦ信号として取り出すことができる。
また、アップコンバータとして動作させる場合におい
て、フィルタ等を用いることなくＩＦ信号をＵＳＢ信号
またはＬＳＢ信号のいずれか一方にのみ変換することが
できる。さらに、周波数変換器を構成するために、ハイ
ブリッドカプラを２つ、伝送線路を１組しか必要とせ
ず、構成が非常に簡単になるとともに、小型化が可能に
なる効果がある。
ンコンバータとして動作させる場合において、フィルタ
等を用いることなくＵＳＢ信号またはＬＳＢ信号のいず
れか一方のみをＩＦ信号として取り出すことができる。
また、アップコンバータとして動作させる場合におい
て、フィルタ等を用いることなくＩＦ信号をＵＳＢ信号
またはＬＳＢ信号のいずれか一方にのみ変換することが
できる。さらに、周波数変換器を構成するために、ハイ
ブリッドカプラを２つ、伝送線路を１組しか必要とせ
ず、構成が非常に簡単になるとともに、小型化が可能に
なる効果がある。
【００８１】実施例２．実施例１において、ハイブリッ
ドカプラ３に接続した伝送線路の電気的長さの差を局発
周波数においてλ／８としたが、使用する非線形素子
（ミキサ）と接続する線路との整合が悪い場合、局発信
号が高周波信号端子へ漏れだすことがある。このような
場合に伝送線路の電気的長さを変えることにより、実施
例１と同等の効果を得ながら局発信号が高周波信号端子
へ漏れだしを防ぐことができる。図６は、この発明の実
施例２の周波数混合器の一実施例を示したブロック図で
ある。
ドカプラ３に接続した伝送線路の電気的長さの差を局発
周波数においてλ／８としたが、使用する非線形素子
（ミキサ）と接続する線路との整合が悪い場合、局発信
号が高周波信号端子へ漏れだすことがある。このような
場合に伝送線路の電気的長さを変えることにより、実施
例１と同等の効果を得ながら局発信号が高周波信号端子
へ漏れだしを防ぐことができる。図６は、この発明の実
施例２の周波数混合器の一実施例を示したブロック図で
ある。
【００８２】伝送線路４ａと伝送線路４ｂは、電気的に
局発信号周波数にてλ／４だけ異なるために、２つのア
ンチパラレルダイオードペア５ａと５ｂに入力される局
発信号の位相差は０度となる。また、２つのアンチパラ
レルダイオードペア５ａと５ｂに入力される高周波信号
の位相差は９０度となる。
局発信号周波数にてλ／４だけ異なるために、２つのア
ンチパラレルダイオードペア５ａと５ｂに入力される局
発信号の位相差は０度となる。また、２つのアンチパラ
レルダイオードペア５ａと５ｂに入力される高周波信号
の位相差は９０度となる。
【００８３】以上のことを詳細に説明する。図６のＡ
１、Ａ２（９０°ハイブリッドカプラの出力端）、Ｂ
１、Ｂ２（アンチパラレルダイオードペアの入出力端）
における位相遅れは次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−180 °、９０°＋ｙ−９０° ただし、ｘは伝送線路４ａによる高周波信号に対する位
相遅れ、ｙは伝送線路４ａによる局発信号に対する位相
遅れである。
１、Ａ２（９０°ハイブリッドカプラの出力端）、Ｂ
１、Ｂ２（アンチパラレルダイオードペアの入出力端）
における位相遅れは次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−180 °、９０°＋ｙ−９０° ただし、ｘは伝送線路４ａによる高周波信号に対する位
相遅れ、ｙは伝送線路４ａによる局発信号に対する位相
遅れである。
【００８４】したがって、Ｂ１端を基準とするとＢ２端
の位相は次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ｂ１： ０°、 ０° Ｂ２：−２７０°、 ０° ＝ ９０°
の位相は次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ｂ１： ０°、 ０° Ｂ２：−２７０°、 ０° ＝ ９０°
【００８５】これは、先に述べた条件３に対応するか
ら、ミキサ５ａ，５ｂにより検波されて中間周波帯９０
°ハイブリッドカプラ７の入力端に加えられる中間周波
信号のＵＳＢ信号とＬＳＢ信号の位相差は±９０°であ
る。
ら、ミキサ５ａ，５ｂにより検波されて中間周波帯９０
°ハイブリッドカプラ７の入力端に加えられる中間周波
信号のＵＳＢ信号とＬＳＢ信号の位相差は±９０°であ
る。
【００８６】以下、実施例１の場合と同様に、周波数混
合されて発生した局発信号の２次高調波と高周波信号と
の差の周波数の中間周波数信号は、低域通過フィルタ６
ａ、６ｂを各々介して、中間周波数帯９０度ハイブリッ
ドカプラ７にて、９０度位相差にて合成される。合成さ
れる際に、上側の側波帯（ＵＳＢ）の信号と下側の側波
帯（ＬＳＢ）の信号とが分離されて出力されるイメージ
リジェクションミクサとして動作する。
合されて発生した局発信号の２次高調波と高周波信号と
の差の周波数の中間周波数信号は、低域通過フィルタ６
ａ、６ｂを各々介して、中間周波数帯９０度ハイブリッ
ドカプラ７にて、９０度位相差にて合成される。合成さ
れる際に、上側の側波帯（ＵＳＢ）の信号と下側の側波
帯（ＬＳＢ）の信号とが分離されて出力されるイメージ
リジェクションミクサとして動作する。
【００８７】なお、図６は、局発信号周波数において中
間伝送線路４ａと４ｂとの電気長がλ／４（＝電気長９
０°）だけ異なる例を示しているが、これに限らず、こ
の電気長の差は、（ｍ／２＋１／４）λ、あるいは（ｍ
／２−１／４）λであってもよい（ただし、ｍ：０また
は自然数）。
間伝送線路４ａと４ｂとの電気長がλ／４（＝電気長９
０°）だけ異なる例を示しているが、これに限らず、こ
の電気長の差は、（ｍ／２＋１／４）λ、あるいは（ｍ
／２−１／４）λであってもよい（ただし、ｍ：０また
は自然数）。
【００８８】ｍ＝１のとき、（ｍ／２＋１／４）λ＝
（３／４）λであり、電気長の差は２７０°である。こ
のとき、図６のＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における位相は
次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−540 °、９０°＋ｙ−270 °
（３／４）λであり、電気長の差は２７０°である。こ
のとき、図６のＡ１、Ａ２、Ｂ１、Ｂ２における位相は
次のようになる。 θRF θLO θRF θLO Ａ１： ９０°、 ０° Ａ２： ０° 、 ９０° Ｂ１：９０°＋ｘ、０°＋ｙ Ｂ２：０°＋ｘ−540 °、９０°＋ｙ−270 °
【００８９】したがって、
θRF θLO θRF θLO
Ｂ１： ０°、 ０° Ｂ２：−６３０°、−１８０°
＝ ９０°、＝１８０°
である。これは、上記条件５に対応する。以下、ｍ＝
２、３、・・・についても同様にいずれかの条件に対応
する。
２、３、・・・についても同様にいずれかの条件に対応
する。
【００９０】同様に（ｍ／２−１／４）λに関して、ｍ
＝０のとき、（ｍ／２−１／４）λ＝−（１／４）λで
あり、電気長の差は９０°である。したがって、図６の
場合と同じである。また、ｍ＝１、２、３、・・・につ
いても上記の場合と同様である。
＝０のとき、（ｍ／２−１／４）λ＝−（１／４）λで
あり、電気長の差は９０°である。したがって、図６の
場合と同じである。また、ｍ＝１、２、３、・・・につ
いても上記の場合と同様である。
【００９１】ここで、アンチパラレルダイオードペア５
ａ、５ｂにて各々反射した局発信号は、再度９０度ハイ
ブリッドカプラ３にて９０度位相差で合成され、局発信
号端子１における合成位相差が０度となるが、高周波信
号端子２における合成位相差が１８０度となる。そのた
め、アンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂにて反射
した局発信号は局発信号端子１にのみ出力され、高周波
信号端子２には出力されない。したがって、この実施例
２によれば、伝送線路の電気的長さを中間周波帯におい
て９０°にすることにより、実施例１と同等の効果を得
ながら、さらに局発信号が高周波信号端子へ漏れること
を防ぐことができる。
ａ、５ｂにて各々反射した局発信号は、再度９０度ハイ
ブリッドカプラ３にて９０度位相差で合成され、局発信
号端子１における合成位相差が０度となるが、高周波信
号端子２における合成位相差が１８０度となる。そのた
め、アンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂにて反射
した局発信号は局発信号端子１にのみ出力され、高周波
信号端子２には出力されない。したがって、この実施例
２によれば、伝送線路の電気的長さを中間周波帯におい
て９０°にすることにより、実施例１と同等の効果を得
ながら、さらに局発信号が高周波信号端子へ漏れること
を防ぐことができる。
【００９２】実施例３．図７は、この実施例３の周波数
混合器のブロック図である。同図において、９ａ、９ｂ
はミキサ５ａ，５ｂと９０°ハイブリッドカプラ３との
間にそれぞれ設けられた高周波信号を通過させる帯域通
過フィルタ、１０ａ、１０ｂはミキサ５ａ，５ｂのＲＦ
端子側にそれぞれ設けられたオープンスタブ、１１ａ、
１１ｂはミキサ５ａ，５ｂのＩＦ端子側にそれぞれ設け
られたショートスタブ、１２はＬＯ信号を等位相、等振
幅で分配してミキサ５ａ，５ｂに供給する電力分配器、
１３は９０°ハイブリッド３の他端に設けられた終端抵
抗である。
混合器のブロック図である。同図において、９ａ、９ｂ
はミキサ５ａ，５ｂと９０°ハイブリッドカプラ３との
間にそれぞれ設けられた高周波信号を通過させる帯域通
過フィルタ、１０ａ、１０ｂはミキサ５ａ，５ｂのＲＦ
端子側にそれぞれ設けられたオープンスタブ、１１ａ、
１１ｂはミキサ５ａ，５ｂのＩＦ端子側にそれぞれ設け
られたショートスタブ、１２はＬＯ信号を等位相、等振
幅で分配してミキサ５ａ，５ｂに供給する電力分配器、
１３は９０°ハイブリッド３の他端に設けられた終端抵
抗である。
【００９３】次に動作について説明する。周波数混合器
は、局発信号と中間周波信号とを混合して高周波信号を
出力するアップコンバータと、局発信号と高周波信号と
を混合して中間周波信号を出力するダウンコンバータ
と、両方の動作をさせることが可能であるが、ここで
は、ダウンコンバータとして動作させる場合について説
明する。
は、局発信号と中間周波信号とを混合して高周波信号を
出力するアップコンバータと、局発信号と高周波信号と
を混合して中間周波信号を出力するダウンコンバータ
と、両方の動作をさせることが可能であるが、ここで
は、ダウンコンバータとして動作させる場合について説
明する。
【００９４】局発信号端子１から入力された局発信号
は、電力分配器１２にて、等振幅、等位相にて二分配さ
れ、アンチパラレルダイオードペア５ａ及び５ｂにそれ
ぞれ入力される。
は、電力分配器１２にて、等振幅、等位相にて二分配さ
れ、アンチパラレルダイオードペア５ａ及び５ｂにそれ
ぞれ入力される。
【００９５】高周波信号端子２から入力された高周波信
号は、９０度ハイブリッドカプラ３にて、等振幅、９０
度位相差にて二分配され、高周波信号のみを通過する帯
域通過フィルタ９ａ、９ｂを各々介してアンチパラレル
ダイオードペア５ａ及び５ｂにそれぞれ入力される。ア
ンチパラレルダイオードにて反射された高周波信号は、
９０度ハイブリッドカプラ３にて合成され、終端抵抗に
て吸収される。
号は、９０度ハイブリッドカプラ３にて、等振幅、９０
度位相差にて二分配され、高周波信号のみを通過する帯
域通過フィルタ９ａ、９ｂを各々介してアンチパラレル
ダイオードペア５ａ及び５ｂにそれぞれ入力される。ア
ンチパラレルダイオードにて反射された高周波信号は、
９０度ハイブリッドカプラ３にて合成され、終端抵抗に
て吸収される。
【００９６】ここで、アンチパラレルダイオードペア５
ａ及び５ｂにそれぞれ接続されたオープンスタブ１０
ａ、１０ｂ及びショートスタブ１１ａ、１１ｂの電気的
長さは、それぞれ局発信号周波数に於いて概略λ／４と
なっている。そのため、アンチパラレルダイオードペア
５ａ，５ｂのオープンスタブ１０ａ，１０ｂを接続した
側の端子は、局発信号周波数においては短絡となり、ま
た、局発信号の概略二倍の高周波信号の周波数において
は開放となる。また、アンチパラレルダイオードペア５
ａ，５ｂのショートスタブ１１ａ，１１ｂを接続した側
の端子は、局発信号周波数においては開放となり、ま
た、局発信号の概略二倍の高周波信号周波数においては
短絡となる。
ａ及び５ｂにそれぞれ接続されたオープンスタブ１０
ａ、１０ｂ及びショートスタブ１１ａ、１１ｂの電気的
長さは、それぞれ局発信号周波数に於いて概略λ／４と
なっている。そのため、アンチパラレルダイオードペア
５ａ，５ｂのオープンスタブ１０ａ，１０ｂを接続した
側の端子は、局発信号周波数においては短絡となり、ま
た、局発信号の概略二倍の高周波信号の周波数において
は開放となる。また、アンチパラレルダイオードペア５
ａ，５ｂのショートスタブ１１ａ，１１ｂを接続した側
の端子は、局発信号周波数においては開放となり、ま
た、局発信号の概略二倍の高周波信号周波数においては
短絡となる。
【００９７】このとき、ミキサであるアンチパラレルダ
イオードペア５ａに供給されるＲＦ信号及びＬＯ信号の
位相と、アンチパラレルダイオードペア５ｂに供給され
るＲＦ信号及びＬＯ信号の位相との差は、それぞれ９０
°（ＲＦ信号）、０°（ＬＯ信号）である。これは先に
述べた条件３に対応する。したがって、図７の周波数混
合器は、イメージリジェクションミクサとして動作す
る。なお、図７は条件３の場合を示したが、他の条件１
〜７を満たす場合であってもよいのは言うまでもない。
イオードペア５ａに供給されるＲＦ信号及びＬＯ信号の
位相と、アンチパラレルダイオードペア５ｂに供給され
るＲＦ信号及びＬＯ信号の位相との差は、それぞれ９０
°（ＲＦ信号）、０°（ＬＯ信号）である。これは先に
述べた条件３に対応する。したがって、図７の周波数混
合器は、イメージリジェクションミクサとして動作す
る。なお、図７は条件３の場合を示したが、他の条件１
〜７を満たす場合であってもよいのは言うまでもない。
【００９８】以上のように、この実施例３によれば、実
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
【００９９】実施例４．上記実施例３において、局発信
号を電力分配器にて二分配し、二つのショートスタブを
用いたが、ショートスタブを一つにしても同等の効果が
得られる。図８は、この実施例４の周波数混合器のブロ
ック図である。
号を電力分配器にて二分配し、二つのショートスタブを
用いたが、ショートスタブを一つにしても同等の効果が
得られる。図８は、この実施例４の周波数混合器のブロ
ック図である。
【０１００】図８の周波数混合器は電力分配器を備え
ず、ＬＯ端子１に直接にアンチパラレルダイオードペア
５ａ及び５ｂが接続されている。また、この接続点に１
つのショートスタブ１１が接続されている。これら以外
の点は図７の場合と同様である。また動作の点でも同様
である。図８の周波数混合器において、図７の場合と同
様に、ミキサ５ａ，５ｂに供給される信号の位相差は９
０°（ＲＦ信号）、０°（ＬＯ信号）であり、先に述べ
た条件３に対応する。したがって、図８の周波数混合器
は、イメージリジェクションミクサとして動作する。
ず、ＬＯ端子１に直接にアンチパラレルダイオードペア
５ａ及び５ｂが接続されている。また、この接続点に１
つのショートスタブ１１が接続されている。これら以外
の点は図７の場合と同様である。また動作の点でも同様
である。図８の周波数混合器において、図７の場合と同
様に、ミキサ５ａ，５ｂに供給される信号の位相差は９
０°（ＲＦ信号）、０°（ＬＯ信号）であり、先に述べ
た条件３に対応する。したがって、図８の周波数混合器
は、イメージリジェクションミクサとして動作する。
【０１０１】以上のように、この実施例３によれば、実
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
【０１０２】実施例５．上記実施例３において、局発信
号を等位相、等振幅にて二つのアンチパラレルダイオー
ドペアに入力したが、局発信号を９０度位相差にて二つ
のアンチパラレルダイオードペアに入力しても同様の効
果が得られる。
号を等位相、等振幅にて二つのアンチパラレルダイオー
ドペアに入力したが、局発信号を９０度位相差にて二つ
のアンチパラレルダイオードペアに入力しても同様の効
果が得られる。
【０１０３】図９は、この実施例５の周波数混合器のブ
ロック図である。同図において、３ａはＲＦ信号を分配
するために設けられた９０度ハイブリッドカプラであ
り、図７の９０度ハイブリッドカプラ３と同じものであ
る。３ｂはＬＯ信号を分配するために設けられた９０度
ハイブリッドカプラである。９０度ハイブリッドカプラ
３ｂは、図７の電力分配器１２の代わりに設けられたも
のである。他の構成要素は図７のものと同じものであ
る。
ロック図である。同図において、３ａはＲＦ信号を分配
するために設けられた９０度ハイブリッドカプラであ
り、図７の９０度ハイブリッドカプラ３と同じものであ
る。３ｂはＬＯ信号を分配するために設けられた９０度
ハイブリッドカプラである。９０度ハイブリッドカプラ
３ｂは、図７の電力分配器１２の代わりに設けられたも
のである。他の構成要素は図７のものと同じものであ
る。
【０１０４】図９の周波数混合器は、９０度ハイブリッ
ドカプラ３ｂがミキサ５ａ，５ｂに対して位相差９０°
でＬＯ信号を供給する。したがって、図９の周波数混合
器において、ミキサ５ａ，５ｂに供給される信号の位相
差は９０°（ＲＦ信号）、９０°（ＬＯ信号）であり、
先に述べた条件４に対応する。したがって、図９の周波
数混合器は、イメージリジェクションミクサとして動作
する。なお、図９は条件４の場合を示したが、他の条件
１〜７を満たす場合であってもよいのは言うまでもな
い。
ドカプラ３ｂがミキサ５ａ，５ｂに対して位相差９０°
でＬＯ信号を供給する。したがって、図９の周波数混合
器において、ミキサ５ａ，５ｂに供給される信号の位相
差は９０°（ＲＦ信号）、９０°（ＬＯ信号）であり、
先に述べた条件４に対応する。したがって、図９の周波
数混合器は、イメージリジェクションミクサとして動作
する。なお、図９は条件４の場合を示したが、他の条件
１〜７を満たす場合であってもよいのは言うまでもな
い。
【０１０５】以上のように、この実施例５によれば、実
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
【０１０６】実施例６．上記実施例３において、高周波
信号を９０°位相差で分配するとともに、局発信号を等
位相、等振幅にて分配し、それぞれ二つのアンチパラレ
ルダイオードペアに入力した。これに限らず、高周波信
号を１８０°位相差で分配するとともに、局発信号を４
５度位相差で分配しても同様の効果が得られる。
信号を９０°位相差で分配するとともに、局発信号を等
位相、等振幅にて分配し、それぞれ二つのアンチパラレ
ルダイオードペアに入力した。これに限らず、高周波信
号を１８０°位相差で分配するとともに、局発信号を４
５度位相差で分配しても同様の効果が得られる。
【０１０７】図１０は、この実施例６のブロック図であ
る。同図において、９ｃ、９ｄはＬＯ信号を通過させる
帯域通過フィルタ、５９はＲＦ信号を１８０°位相差で
分配する１８０°ハイブリッドカプラである。他の構成
要素は図１あるいは図７に示されたものと同じものであ
る。
る。同図において、９ｃ、９ｄはＬＯ信号を通過させる
帯域通過フィルタ、５９はＲＦ信号を１８０°位相差で
分配する１８０°ハイブリッドカプラである。他の構成
要素は図１あるいは図７に示されたものと同じものであ
る。
【０１０８】電力分配器１２の二つの分配端子から、局
発信号のみを通過する帯域通過フィルタ９ｃ、９ｄを介
してアンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂに各々Ｌ
Ｏ信号が供給される。これらの接続線路中には伝送線路
４ａ、４ｂがそれぞれ設けられている。これら伝送線路
４ａ、４ｂの長さの差は、電気的に局発信号周波数に於
いてλ／８異なるように設定されており、局発信号は二
つのアンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂに４５度
位相差で入力されている。この点は実施例１の場合と同
様である。
発信号のみを通過する帯域通過フィルタ９ｃ、９ｄを介
してアンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂに各々Ｌ
Ｏ信号が供給される。これらの接続線路中には伝送線路
４ａ、４ｂがそれぞれ設けられている。これら伝送線路
４ａ、４ｂの長さの差は、電気的に局発信号周波数に於
いてλ／８異なるように設定されており、局発信号は二
つのアンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂに４５度
位相差で入力されている。この点は実施例１の場合と同
様である。
【０１０９】一方、ＲＦ信号は、１８０°ハイブリッド
カプラ５９により二つのアンチパラレルダイオードペア
５ａ、５ｂに１８０度位相差で入力されている。したが
って、図１０の周波数混合器において、ミキサ５ａ，５
ｂに供給される信号の位相差は１８０°（ＲＦ信号）、
４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた条件６に対応す
る。したがって、図１０の周波数混合器は、イメージリ
ジェクションミクサとして動作する。
カプラ５９により二つのアンチパラレルダイオードペア
５ａ、５ｂに１８０度位相差で入力されている。したが
って、図１０の周波数混合器において、ミキサ５ａ，５
ｂに供給される信号の位相差は１８０°（ＲＦ信号）、
４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた条件６に対応す
る。したがって、図１０の周波数混合器は、イメージリ
ジェクションミクサとして動作する。
【０１１０】アンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂ
にて周波数混合されて発生した局発信号の２次高調波と
高周波信号との差の周波数の中間周波数信号は、低域通
過フィルタ６ａ、６ｂを各々介して、合成された後、中
間周波信号端子８ａ，８ｂから出力される。
にて周波数混合されて発生した局発信号の２次高調波と
高周波信号との差の周波数の中間周波数信号は、低域通
過フィルタ６ａ、６ｂを各々介して、合成された後、中
間周波信号端子８ａ，８ｂから出力される。
【０１１１】以上のように、この実施例６によれば、実
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
【０１１２】なお、図１１に示すように、ＲＦ信号を電
力分配器１２ｂにより等位相、等振幅で分配するように
してもよい。図１１の周波数混合器において、ミキサ５
ａ，５ｂに供給される信号の位相差は０°（ＲＦ信
号）、４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた条件１に
対応する。したがって、図１１の周波数混合器も、イメ
ージリジェクションミクサとして動作する。なお、この
実施例６の条件に限らず、他の条件１〜７を満たす場合
であってもよいのは言うまでもない。ＲＦの分配位相差
を０°、９０°、１８０°とするとともに、伝送線路４
ａ，４ｂ間の電気長の差を、（ｍ／４±１／８）λ、
（ｍ／２±１／４）λ（ただし、λ：各伝送線路におけ
る局部発振信号の波長、ｍ：０または自然数）とすれば
よい。
力分配器１２ｂにより等位相、等振幅で分配するように
してもよい。図１１の周波数混合器において、ミキサ５
ａ，５ｂに供給される信号の位相差は０°（ＲＦ信
号）、４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた条件１に
対応する。したがって、図１１の周波数混合器も、イメ
ージリジェクションミクサとして動作する。なお、この
実施例６の条件に限らず、他の条件１〜７を満たす場合
であってもよいのは言うまでもない。ＲＦの分配位相差
を０°、９０°、１８０°とするとともに、伝送線路４
ａ，４ｂ間の電気長の差を、（ｍ／４±１／８）λ、
（ｍ／２±１／４）λ（ただし、λ：各伝送線路におけ
る局部発振信号の波長、ｍ：０または自然数）とすれば
よい。
【０１１３】実施例７．上記実施例６において、電力分
配器１２の二つの分配端子から、アンチパラレルダイオ
ードペアまでの伝送線路の長さを電気的に局発信号周波
数に於いてλ／８異なるようにして、二分配した局発信
号の位相差を４５度にしたが、他の方法を用いても同様
の効果が得られる。
配器１２の二つの分配端子から、アンチパラレルダイオ
ードペアまでの伝送線路の長さを電気的に局発信号周波
数に於いてλ／８異なるようにして、二分配した局発信
号の位相差を４５度にしたが、他の方法を用いても同様
の効果が得られる。
【０１１４】図１２は、この実施例７の周波数混合器の
ブロック図である。同図において、１４はＬＯ端子１と
アンチパラレルダイオードペア５ａとの間に設けられ
た、先端を短絡した結合線路である。
ブロック図である。同図において、１４はＬＯ端子１と
アンチパラレルダイオードペア５ａとの間に設けられ
た、先端を短絡した結合線路である。
【０１１５】電力分配器１２の二つの分配端子から、一
方は伝送線路４ｂにて、他方は先端を短絡した結合線路
１４及び伝送線路４ａを介してアンチパラレルダイオー
ドペアに各々接続している。したがって、局発信号は二
つのアンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂに４５度
位相差で入力されている。この点は実施例６の場合と同
様である。
方は伝送線路４ｂにて、他方は先端を短絡した結合線路
１４及び伝送線路４ａを介してアンチパラレルダイオー
ドペアに各々接続している。したがって、局発信号は二
つのアンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂに４５度
位相差で入力されている。この点は実施例６の場合と同
様である。
【０１１６】一方、ＲＦ信号は、１８０°ハイブリッド
カプラ５９により二つのアンチパラレルダイオードペア
５ａ、５ｂに１８０度位相差で入力されている。したが
って、図１２の周波数混合器において、ミキサ５ａ，５
ｂに供給される信号の位相差は１８０°（ＲＦ信号）、
４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた条件６に対応す
る。したがって、図１２の周波数混合器は、イメージリ
ジェクションミクサとして動作する。
カプラ５９により二つのアンチパラレルダイオードペア
５ａ、５ｂに１８０度位相差で入力されている。したが
って、図１２の周波数混合器において、ミキサ５ａ，５
ｂに供給される信号の位相差は１８０°（ＲＦ信号）、
４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた条件６に対応す
る。したがって、図１２の周波数混合器は、イメージリ
ジェクションミクサとして動作する。
【０１１７】ところで、結合線路１４があると、図１３
の位相−周波数特性図に示すように特定の周波数ｆ0 近
傍において位相φ0 の変化がゆるやかになり、特性グラ
フに平坦部が生じる。すなわち、この周波数ｆ0 の付近
において、伝搬遅延により、通過位相の変化が周波数に
比例しなくなるために、伝送線路のみで位相差を作り出
すよりも広い帯域で４５度位相差が実現できる。したが
って、この実施例７の周波数混合器は、より広いＬＯ周
波数に対してイメージリジェクションフィルタとして動
作できる。なお、伝送線路と結合線路との組み合わせ
は、上記実施例１等の場合も適用できるのは言うまでも
ない。
の位相−周波数特性図に示すように特定の周波数ｆ0 近
傍において位相φ0 の変化がゆるやかになり、特性グラ
フに平坦部が生じる。すなわち、この周波数ｆ0 の付近
において、伝搬遅延により、通過位相の変化が周波数に
比例しなくなるために、伝送線路のみで位相差を作り出
すよりも広い帯域で４５度位相差が実現できる。したが
って、この実施例７の周波数混合器は、より広いＬＯ周
波数に対してイメージリジェクションフィルタとして動
作できる。なお、伝送線路と結合線路との組み合わせ
は、上記実施例１等の場合も適用できるのは言うまでも
ない。
【０１１８】実施例８．上記実施例７において、高周波
信号を１８０度ハイブリッドカプラにて等振幅、１８０
度位相差にて二分配したが、電力増幅器により等振幅、
等位相分配しても同様の作用・効果が得られる。図１４
は、この実施例８の周波数混合器のブロック図である。
同図において、１２ｂは、図１２の１８０度ハイブリッ
ドカプラ５９の代わりに設けられた電力分配器であり、
ＲＦ信号を等振幅、等位相で分配する。
信号を１８０度ハイブリッドカプラにて等振幅、１８０
度位相差にて二分配したが、電力増幅器により等振幅、
等位相分配しても同様の作用・効果が得られる。図１４
は、この実施例８の周波数混合器のブロック図である。
同図において、１２ｂは、図１２の１８０度ハイブリッ
ドカプラ５９の代わりに設けられた電力分配器であり、
ＲＦ信号を等振幅、等位相で分配する。
【０１１９】局発信号は電力分配器１２ａにて等振幅、
等位相で二分配された後、一方は伝送線路４ｂを介し
て、他方は先端を短絡した結合線路１４及び伝送線路４
ａを介して４５度位相差でアンチパラレルダイオードペ
アに各々入力される。
等位相で二分配された後、一方は伝送線路４ｂを介し
て、他方は先端を短絡した結合線路１４及び伝送線路４
ａを介して４５度位相差でアンチパラレルダイオードペ
アに各々入力される。
【０１２０】一方、高周波信号は、電力分配器１２ｂに
て等振幅、等位相で二分配された後、高周波信号のみを
通過する帯域通過フィルタ９ａ、９ｂを各々介してアン
チパラレルダイオードペアに各々入力される。
て等振幅、等位相で二分配された後、高周波信号のみを
通過する帯域通過フィルタ９ａ、９ｂを各々介してアン
チパラレルダイオードペアに各々入力される。
【０１２１】したがって、図１４の周波数混合器におい
て、ミキサ５ａ，５ｂに供給される信号の位相差は０°
（ＲＦ信号）、４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた
条件１に対応する。したがって、図１４の周波数混合器
は、イメージリジェクションミクサとして動作する。
て、ミキサ５ａ，５ｂに供給される信号の位相差は０°
（ＲＦ信号）、４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた
条件１に対応する。したがって、図１４の周波数混合器
は、イメージリジェクションミクサとして動作する。
【０１２２】アンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂ
にて周波数混合されて発生した局発信号の２次高調波と
高周波信号との差の周波数の中間周波数信号は、低域通
過フィルタ６ａ、６ｂを各々介して、合成された後、中
間周波信号端子８ａ，８ｂから出力される。
にて周波数混合されて発生した局発信号の２次高調波と
高周波信号との差の周波数の中間周波数信号は、低域通
過フィルタ６ａ、６ｂを各々介して、合成された後、中
間周波信号端子８ａ，８ｂから出力される。
【０１２３】以上のように、この実施例８によれば、実
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
【０１２４】実施例９．図１５は、この実施例９の周波
数混合器のブロック図である。同図において、４ｃ、４
ｄはＲＦ端子２とアンチパラレルダイオードペア５ａ，
５ｂとの間にそれぞれ設けられた伝送線路、１５はＲＦ
端子と伝送線路４ｃ，４ｄとの間に設けられた帯域阻止
フィルタである。伝送線路４ｃ，４ｄの電気長は同じで
あり、それぞれλ／１６（λ：ＬＯ周波数における波
長）である。
数混合器のブロック図である。同図において、４ｃ、４
ｄはＲＦ端子２とアンチパラレルダイオードペア５ａ，
５ｂとの間にそれぞれ設けられた伝送線路、１５はＲＦ
端子と伝送線路４ｃ，４ｄとの間に設けられた帯域阻止
フィルタである。伝送線路４ｃ，４ｄの電気長は同じで
あり、それぞれλ／１６（λ：ＬＯ周波数における波
長）である。
【０１２５】次に動作を説明する。局発信号端子１から
入力された局発信号は、帯域通過フィルタ９を介したの
ち二分割される。分割されたうちの一方はアンチパラレ
ルダイオード５ｂに直接入力される。他方は、電気的に
局発信号周波数においてλ／１６の長さを持った伝送線
路４ａ及び４ｂを介してアンチパラレルダイオード５ａ
に入力される。伝送線路４ａ及び４ｂにおいてＬＯ信号
はそれぞれ２２．５°づつ遅れる。したがって、アンチ
パラレルダイオードペア５ａに入力されるＬＯ信号は、
アンチパラレルダイオードペア５ｂに入力されるＬＯ信
号よりも、４５°だけ位相が遅れている。
入力された局発信号は、帯域通過フィルタ９を介したの
ち二分割される。分割されたうちの一方はアンチパラレ
ルダイオード５ｂに直接入力される。他方は、電気的に
局発信号周波数においてλ／１６の長さを持った伝送線
路４ａ及び４ｂを介してアンチパラレルダイオード５ａ
に入力される。伝送線路４ａ及び４ｂにおいてＬＯ信号
はそれぞれ２２．５°づつ遅れる。したがって、アンチ
パラレルダイオードペア５ａに入力されるＬＯ信号は、
アンチパラレルダイオードペア５ｂに入力されるＬＯ信
号よりも、４５°だけ位相が遅れている。
【０１２６】一方、高周波信号端子２から入力した高周
波信号は、局発信号のみを反射する帯域阻止フィルタ１
５を介したのち二分配されて、前記伝送線路４ａ、４ｂ
を各々介してアンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂ
に各々入力される。ＲＦ端子２からアンチパラレルダイ
オードペア４ａまでの経路の電気長と、４ｂまでの経路
の電気長は同じである。したがって、アンチパラレルダ
イオードペア５ａに入力されるＲＦ信号の位相と、アン
チパラレルダイオードペア５ｂに入力されるＲＦ信号の
位相とは同じである。
波信号は、局発信号のみを反射する帯域阻止フィルタ１
５を介したのち二分配されて、前記伝送線路４ａ、４ｂ
を各々介してアンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂ
に各々入力される。ＲＦ端子２からアンチパラレルダイ
オードペア４ａまでの経路の電気長と、４ｂまでの経路
の電気長は同じである。したがって、アンチパラレルダ
イオードペア５ａに入力されるＲＦ信号の位相と、アン
チパラレルダイオードペア５ｂに入力されるＲＦ信号の
位相とは同じである。
【０１２７】つまり、図１５の周波数混合器において、
ミキサ５ａ，５ｂに供給される信号の位相差は０°（Ｒ
Ｆ信号）、４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた条件
１に対応する。したがって、図１５の周波数混合器は、
イメージリジェクションミクサとして動作する。
ミキサ５ａ，５ｂに供給される信号の位相差は０°（Ｒ
Ｆ信号）、４５°（ＬＯ信号）であり、先に述べた条件
１に対応する。したがって、図１５の周波数混合器は、
イメージリジェクションミクサとして動作する。
【０１２８】二つのアンチパラレルダイオードペア５
ａ、５ｂに入力した局発信号と高周波信号は、各々周波
数混合される。周波数混合されるとき、局発信号の２次
高調波と周波数混合される。周波数混合されて発生した
局発信号の２次高調波と高周波信号との差の周波数の中
間周波数信号は、低域通過フィルタ６ａ、６ｂを各々介
して中間周波数帯９０度ハイブリッドカプラ７にて、９
０度位相差にて合成される。合成される際に、上側の側
波帯（ＵＳＢ）の信号と下側の側波帯（ＬＳＢ）の信号
とが分離されて出力されるイメージリジェクションミク
サとして動作する。
ａ、５ｂに入力した局発信号と高周波信号は、各々周波
数混合される。周波数混合されるとき、局発信号の２次
高調波と周波数混合される。周波数混合されて発生した
局発信号の２次高調波と高周波信号との差の周波数の中
間周波数信号は、低域通過フィルタ６ａ、６ｂを各々介
して中間周波数帯９０度ハイブリッドカプラ７にて、９
０度位相差にて合成される。合成される際に、上側の側
波帯（ＵＳＢ）の信号と下側の側波帯（ＬＳＢ）の信号
とが分離されて出力されるイメージリジェクションミク
サとして動作する。
【０１２９】なお、伝送線路４ｃ，４ｄの電気長をそれ
ぞれ３λ／１６（６７．５°）とすれば条件２に対応
し、同様にイメージリジェクションミクサとして動作す
る。一般的に言えば、伝送線路４ｃ，４ｄの電気長の条
件は次のようになる。 (1) 伝送線路４ｃ，４ｄ間の電気長の差が概略ｍλ（ｍ
＝０，１，２，・・・） (2) 伝送線路４ｃ，４ｄ間の電気長の和が概略（ｎ＋１
／８）λまたは（ｎ＋３／８）λ（ｎ＝０，１，２，・
・・）
ぞれ３λ／１６（６７．５°）とすれば条件２に対応
し、同様にイメージリジェクションミクサとして動作す
る。一般的に言えば、伝送線路４ｃ，４ｄの電気長の条
件は次のようになる。 (1) 伝送線路４ｃ，４ｄ間の電気長の差が概略ｍλ（ｍ
＝０，１，２，・・・） (2) 伝送線路４ｃ，４ｄ間の電気長の和が概略（ｎ＋１
／８）λまたは（ｎ＋３／８）λ（ｎ＝０，１，２，・
・・）
【０１３０】以上のように、この実施例９によれば、実
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
施例１等と同様にフィルタを用いることなく局発信号と
高周波信号とを分離することができる。
【０１３１】実施例１０．上記実施例１から実施例９に
おいて、非線形素子としてアンチパラレルダイオードペ
アを用いることにより、局発信号の偶数次の高調波信号
がダイオード内にとどまり、外部に出力しないようにし
ていた。しかし、非線形素子を異なる種類のものにする
ことにより、局発信号の偶数次の高調波信号を出力させ
て逓倍器として動作させることが可能になる。
おいて、非線形素子としてアンチパラレルダイオードペ
アを用いることにより、局発信号の偶数次の高調波信号
がダイオード内にとどまり、外部に出力しないようにし
ていた。しかし、非線形素子を異なる種類のものにする
ことにより、局発信号の偶数次の高調波信号を出力させ
て逓倍器として動作させることが可能になる。
【０１３２】図１６は、この実施例１０の周波数混合器
のブロック図である。同図において、１７ａ、１７ｂは
ダイオードである。ダイオード１７ａ，１７ｂは、図１
５のアンチパラレルダイオードペア５ａ，５ｂの代わり
に設けられたものである。
のブロック図である。同図において、１７ａ、１７ｂは
ダイオードである。ダイオード１７ａ，１７ｂは、図１
５のアンチパラレルダイオードペア５ａ，５ｂの代わり
に設けられたものである。
【０１３３】図１６の周波数混合器の基本的な動作は、
図１５のものと同じであるが、ミキサとしてダイオード
を用いているので、ダイオード１７ａ，１７ｂから高調
波信号が出力され、伝送線路４ｃ，４ｄにより互いに９
０°位相がずれているこれら２つの信号が合成されて出
力される。
図１５のものと同じであるが、ミキサとしてダイオード
を用いているので、ダイオード１７ａ，１７ｂから高調
波信号が出力され、伝送線路４ｃ，４ｄにより互いに９
０°位相がずれているこれら２つの信号が合成されて出
力される。
【０１３４】実施例１１．上記実施例１〜１０におい
て、周波数混合器をＲＦ信号からＬＯ信号へ、あるいは
ＬＯ信号からＲＦ信号への周波数変換に用いていた。し
かし、これらを直交変調器として用いることができて、
構成が簡単になるという効果が得られる。
て、周波数混合器をＲＦ信号からＬＯ信号へ、あるいは
ＬＯ信号からＲＦ信号への周波数変換に用いていた。し
かし、これらを直交変調器として用いることができて、
構成が簡単になるという効果が得られる。
【０１３５】図１７は、この実施例１１の直交変調器の
ブロック図である。この直交変調器は、図１４の周波数
混合器から中間周波帯９０°ハイブリッドカプラ７を除
去したものである。
ブロック図である。この直交変調器は、図１４の周波数
混合器から中間周波帯９０°ハイブリッドカプラ７を除
去したものである。
【０１３６】次に動作について説明する。中間周波数信
号端子８ａ、８ｂから各々入力した低周波のベースバン
ド信号により、局発信号端子１から入力した搬送波の二
次高調波は変調される。
号端子８ａ、８ｂから各々入力した低周波のベースバン
ド信号により、局発信号端子１から入力した搬送波の二
次高調波は変調される。
【０１３７】ここで、アンチパラレルダイオードペア５
ａ，５ｂに入力する搬送波の位相差が４５度あるため、
搬送波の二次高調波が変調された二つの変調波は９０度
位相差がある。９０度の位相差がある変調波を電力分配
器１２ｂにて同位相にて合成することにより、直交変調
器として動作する。この実施例１１によれば、フィルタ
を必要とせず、簡単な構成で直交変調器を構成すること
ができる。
ａ，５ｂに入力する搬送波の位相差が４５度あるため、
搬送波の二次高調波が変調された二つの変調波は９０度
位相差がある。９０度の位相差がある変調波を電力分配
器１２ｂにて同位相にて合成することにより、直交変調
器として動作する。この実施例１１によれば、フィルタ
を必要とせず、簡単な構成で直交変調器を構成すること
ができる。
【０１３８】実施例１２．上記実施例１１では、搬送波
を４５度位相差で二つのアンチパラレルダイオードペア
に入力し、変調波を同位相にて合成したが、搬送波を等
位相にて二つのアンチパラレルダイオードペアに入力し
ても、同等の効果が得られる。図１８はこの実施例１２
の直交変調器のブロック図である。この直交変調器は、
図７の周波数混合器から中間周波帯９０°ハイブリッド
カプラ７を除去したものである。
を４５度位相差で二つのアンチパラレルダイオードペア
に入力し、変調波を同位相にて合成したが、搬送波を等
位相にて二つのアンチパラレルダイオードペアに入力し
ても、同等の効果が得られる。図１８はこの実施例１２
の直交変調器のブロック図である。この直交変調器は、
図７の周波数混合器から中間周波帯９０°ハイブリッド
カプラ７を除去したものである。
【０１３９】局発信号端子１に入力した搬送波は、電力
分配器１２で等振幅、等位相にて二分配し、各々アンチ
パラレルダイオードペア５ａ、５ｂに入力する。
分配器１２で等振幅、等位相にて二分配し、各々アンチ
パラレルダイオードペア５ａ、５ｂに入力する。
【０１４０】アンチパラレルダイオードペア５ａ、５ｂ
にて各々発生した変調波は、帯域通過フィルタ９ａ、９
ｂを各々介して９０度ハイブリッドカプラ３に入力し、
９０度位相差で合成される。この実施例１２によれば、
フィルタを必要とせず、簡単な構成で直交変調器を構成
することができる。
にて各々発生した変調波は、帯域通過フィルタ９ａ、９
ｂを各々介して９０度ハイブリッドカプラ３に入力し、
９０度位相差で合成される。この実施例１２によれば、
フィルタを必要とせず、簡単な構成で直交変調器を構成
することができる。
【０１４１】実施例１３．図１９は、この実施例１３の
直交変調器のブロック図である。この直交変調器は、図
１０の周波数混合器から中間周波帯９０°ハイブリッド
カプラ７を除去したものである。
直交変調器のブロック図である。この直交変調器は、図
１０の周波数混合器から中間周波帯９０°ハイブリッド
カプラ７を除去したものである。
【０１４２】基本的な動作は上記実施例１１、１２の場
合と同じである。この実施例１３によれば、フィルタを
必要とせず、簡単な構成で直交変調器を構成することが
できる。
合と同じである。この実施例１３によれば、フィルタを
必要とせず、簡単な構成で直交変調器を構成することが
できる。
【０１４３】実施例１４．上記実施例において、非線形
素子を二つ用いるものがあるが、これら二つの非線形素
子の特性がそろっていないと、効率が劣化してしまう。
そこで、同一の半導体基板に二つの非線形素子を作成す
ることにより、特性がそろった複数の非線形素子を得る
ことが可能になる。
素子を二つ用いるものがあるが、これら二つの非線形素
子の特性がそろっていないと、効率が劣化してしまう。
そこで、同一の半導体基板に二つの非線形素子を作成す
ることにより、特性がそろった複数の非線形素子を得る
ことが可能になる。
【０１４４】図２０は、図１の周波数混合器の具体的な
回路パターン図である。また、図２１は、図２０の半導
体基板２０の具体的なパターン図である。これらの図に
おいて、１８ａ、１８ｂは誘電体基板、１９ａ、１９ｂ
は金属ワイア、２０は半導体基板、２１ａ、２１ｂは電
極、２２はバイアホールである。
回路パターン図である。また、図２１は、図２０の半導
体基板２０の具体的なパターン図である。これらの図に
おいて、１８ａ、１８ｂは誘電体基板、１９ａ、１９ｂ
は金属ワイア、２０は半導体基板、２１ａ、２１ｂは電
極、２２はバイアホールである。
【０１４５】これらの図からわかるように、回路は誘電
体基板１８ａ、１８ｂの上に構成されており、基板間は
金属ワイア１９ａ、１９ｂにて接続されている。非線形
素子であるダイオードは、誘電体基板１８ａ上に装着さ
れた半導体基板２０上に二つのダイオードを一体化して
作成してある。誘電体基板１８ａと半導体基板２０との
間の接続はバイアホール２２及び図示しない金属ワイア
などを介して行っている。
体基板１８ａ、１８ｂの上に構成されており、基板間は
金属ワイア１９ａ、１９ｂにて接続されている。非線形
素子であるダイオードは、誘電体基板１８ａ上に装着さ
れた半導体基板２０上に二つのダイオードを一体化して
作成してある。誘電体基板１８ａと半導体基板２０との
間の接続はバイアホール２２及び図示しない金属ワイア
などを介して行っている。
【０１４６】この実施例１４によれば、非線形素子であ
るアンチパラレルダイオードペアを半導体基板上に一体
に形成したので、これらの特性を揃えることができる。
したがって、周波数混合器の効率が向上する。なお、非
線形素子をダイオード１７ａ，１７ｂとする場合も同様
である。
るアンチパラレルダイオードペアを半導体基板上に一体
に形成したので、これらの特性を揃えることができる。
したがって、周波数混合器の効率が向上する。なお、非
線形素子をダイオード１７ａ，１７ｂとする場合も同様
である。
【０１４７】実施例１５．上記実施例１４において、非
線形素子のみを半導体基板２０上に一体化して作成した
が、回路素子すべてまたは一部を同一の半導体基板上に
一体化して作成しても同等の効果が得られる。図２２
は、この実施例１５の周波数混合器の具体的な半導体基
板のパターン図である。
線形素子のみを半導体基板２０上に一体化して作成した
が、回路素子すべてまたは一部を同一の半導体基板上に
一体化して作成しても同等の効果が得られる。図２２
は、この実施例１５の周波数混合器の具体的な半導体基
板のパターン図である。
【０１４８】回路及び非線形素子であるダイオード１７
ａ，１７ｂは、半導体基板２１上に一体化して構成して
ある。
ａ，１７ｂは、半導体基板２１上に一体化して構成して
ある。
【０１４９】この実施例１５によれば、非線形素子であ
るダイオードを半導体基板上に一体に形成したので、こ
れらの特性を揃えることができる。したがって、周波数
混合器の効率が向上する。なお、非線形素子をアンチパ
ラレルダイオードペア５ａ，５ｂとする場合も同様であ
る。
るダイオードを半導体基板上に一体に形成したので、こ
れらの特性を揃えることができる。したがって、周波数
混合器の効率が向上する。なお、非線形素子をアンチパ
ラレルダイオードペア５ａ，５ｂとする場合も同様であ
る。
【０１５０】実施例１６．上記実施例１等に示した周波
数混合器を送信装置あるいは受信装置に用いることがで
きる。図２３は、この実施例１６の送信装置のブロック
図である。同図において、２３はベースバンド回路、２
４は変調器、２５ａ、２５ｂは発振器、２６は周波数混
合器、２７は高出力増幅器、２８はアンテナである。
数混合器を送信装置あるいは受信装置に用いることがで
きる。図２３は、この実施例１６の送信装置のブロック
図である。同図において、２３はベースバンド回路、２
４は変調器、２５ａ、２５ｂは発振器、２６は周波数混
合器、２７は高出力増幅器、２８はアンテナである。
【０１５１】次に、動作を説明する。ベースバンド回路
にて発生した低周波信号によって、発振器２５ａにて発
生した搬送波は、変調器２４にて変調され、変調波が発
生する。発生した変調波は、周波数混合器２６にて発振
器２５ｂで発生した局発信号の高調波と周波数混合さ
れ、高周波信号が発生する。ここで、周波数混合器２６
として上記実施例１等のイメージリジェクション形の高
調波周波数混合器を用いるとイメージ信号が出力されな
い。したがって、イメージ抑圧フィルタが不要となる。
にて発生した低周波信号によって、発振器２５ａにて発
生した搬送波は、変調器２４にて変調され、変調波が発
生する。発生した変調波は、周波数混合器２６にて発振
器２５ｂで発生した局発信号の高調波と周波数混合さ
れ、高周波信号が発生する。ここで、周波数混合器２６
として上記実施例１等のイメージリジェクション形の高
調波周波数混合器を用いるとイメージ信号が出力されな
い。したがって、イメージ抑圧フィルタが不要となる。
【０１５２】実施例１７．上記実施例１６は、送信装置
について記したが、受信機に用いても同等の効果が得ら
れる。図２４は、この実施例１７の受信装置のブロック
図である。同図において、２９は低雑音増幅器、３０は
復調器である。
について記したが、受信機に用いても同等の効果が得ら
れる。図２４は、この実施例１７の受信装置のブロック
図である。同図において、２９は低雑音増幅器、３０は
復調器である。
【０１５３】実施例１８．上記実施例１６及び１７で
は、送信装置または受信装置について述べたが、送受信
装置に用いても同等の効果が得られる。図２５はこの実
施例１８の送受信装置のブロック図である。同図におい
て２５は発振器である。
は、送信装置または受信装置について述べたが、送受信
装置に用いても同等の効果が得られる。図２５はこの実
施例１８の送受信装置のブロック図である。同図におい
て２５は発振器である。
【０１５４】次に動作を説明する。発振器２５にて発生
した局部発振波は、周波数混合器２６にて逓倍され、ア
ンテナ２８を介して送信される。
した局部発振波は、周波数混合器２６にて逓倍され、ア
ンテナ２８を介して送信される。
【０１５５】一方、アンテナ２８にて受信された受信信
号は、周波数混合器２６にて発振器２５にて発生した局
部発振波の高調波と周波数混合され、発生した中間周波
信号はベースバンド回路に入力される。
号は、周波数混合器２６にて発振器２５にて発生した局
部発振波の高調波と周波数混合され、発生した中間周波
信号はベースバンド回路に入力される。
【０１５６】この送受信装置は、送信用逓倍器の機能と
受信用周波数混合器の機能とを一つの周波数混合器２３
（たとえば図１６に示されたもの）により行っている。
この方式は、ＦＭ−ＣＷレーダなどホモダイン検波を行
う送受信装置において特に有効である。
受信用周波数混合器の機能とを一つの周波数混合器２３
（たとえば図１６に示されたもの）により行っている。
この方式は、ＦＭ−ＣＷレーダなどホモダイン検波を行
う送受信装置において特に有効である。
【０１５７】
【０１５８】
【発明の効果】以上のように、請求項１
の発明によれ
ば、ハイブリッドカプラにより所定の高周波信号の分配
位相差が与えられ、第１の非線形素子及び第２の非線形
素子は、この高周波信号及び局部発振信号に基づき周波
数変換処理を行い、一方の中間周波信号端子の出力信号
を基準にしたとき、それぞれ概略±９０°位相が異なる
上側の側波帯信号及び下側の側波帯信号を他方の中間信
号端子に出力するので、構成が簡単なイメージリジェク
ションミキサ及び直交変調器を提供できる。
ば、ハイブリッドカプラにより所定の高周波信号の分配
位相差が与えられ、第１の非線形素子及び第２の非線形
素子は、この高周波信号及び局部発振信号に基づき周波
数変換処理を行い、一方の中間周波信号端子の出力信号
を基準にしたとき、それぞれ概略±９０°位相が異なる
上側の側波帯信号及び下側の側波帯信号を他方の中間信
号端子に出力するので、構成が簡単なイメージリジェク
ションミキサ及び直交変調器を提供できる。
【０１５９】また、請求項２の発明によれば、上記第１
の非線形素子及び上記第２の非線形素子の上記ハイブリ
ッドカプラの接続側でない側を互いに接続した接続点に
設けられたショートスタブが、上記第１の非線形素子及
び上記第２の非線形素子いずれに対しても、局部発振信
号に対し影響を与えることなく、高周波信号をショート
するので、さらに、高周波信号と局部発振信号との干渉
を避けることができる。
の非線形素子及び上記第２の非線形素子の上記ハイブリ
ッドカプラの接続側でない側を互いに接続した接続点に
設けられたショートスタブが、上記第１の非線形素子及
び上記第２の非線形素子いずれに対しても、局部発振信
号に対し影響を与えることなく、高周波信号をショート
するので、さらに、高周波信号と局部発振信号との干渉
を避けることができる。
【０１６０】また、請求項３の発明によれば、上記局部
発振信号端子に接続されたハイブリッドカプラが、局部
発振信号に対して所定の分配位相差を与えるので、構成
が簡単なイメージリジェクションミキサ及び直交変調器
を提供できる。
発振信号端子に接続されたハイブリッドカプラが、局部
発振信号に対して所定の分配位相差を与えるので、構成
が簡単なイメージリジェクションミキサ及び直交変調器
を提供できる。
【０１６１】また、請求項４の発明によれば、上記高周
波信号端子に接続された電力分配器が、高周波信号に対
して所定の位相差を与えるので、構成が簡単なイメージ
リジェクションミキサ及び直交変調器を提供できる。
波信号端子に接続された電力分配器が、高周波信号に対
して所定の位相差を与えるので、構成が簡単なイメージ
リジェクションミキサ及び直交変調器を提供できる。
【０１６２】
【０１６３】
【０１６４】
【０１６５】
【０１６６】
【０１６７】
【０１６８】
【０１６９】
【０１７０】
【図１】 実施例１の周波数混合器の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図２】 実施例１の周波数混合器のダウンコンバート
動作の説明図である。
動作の説明図である。
【図３】 実施例１の周波数混合器のアップコンバート
動作の説明図である。
動作の説明図である。
【図４】 実施例１の周波数混合器の動作原理を説明す
るための図である。
るための図である。
【図５】 実施例１の周波数混合器の動作原理を説明す
るための図である。
るための図である。
【図６】 実施例２の周波数混合器の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図７】 実施例３の周波数混合器の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図８】 実施例４の周波数混合器の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図９】 実施例５の周波数混合器の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図１０】 実施例６の周波数混合器の機能ブロック図
である。
である。
【図１１】 実施例６の周波数混合器の機能ブロック図
である。
である。
【図１２】 実施例７の周波数混合器の機能ブロック図
である。
である。
【図１３】 実施例７の周波数混合器の動作の説明図で
ある。
ある。
【図１４】 実施例８の周波数混合器の機能ブロック図
である。
である。
【図１５】 実施例９の周波数混合器の機能ブロック図
である。
である。
【図１６】 実施例１０の周波数混合器の機能ブロック
図である。
図である。
【図１７】 実施例１１の直交変調器の機能ブロック図
である。
である。
【図１８】 実施例１２の直交変調器の機能ブロック図
である。
である。
【図１９】 実施例１３の直交変調器の機能ブロック図
である。
である。
【図２０】 実施例１４の周波数混合器の回路パターン
図である。
図である。
【図２１】 実施例１４のアンチパラレルダイオードペ
アのパターン図である。
アのパターン図である。
【図２２】 実施例１５の周波数混合器の回路パターン
図である。
図である。
【図２３】 実施例１６の送信装置の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図２４】 実施例１７の受信装置の機能ブロック図で
ある。
ある。
【図２５】 実施例１８の送受信装置の機能ブロック図
である。
である。
【図２６】 従来の周波数混合器の断面図である。
【図２７】 従来の周波数混合器のダウンコンバート動
作の説明図である。
作の説明図である。
【図２８】 従来の周波数混合器のアップコンバート動
作の説明図である。
作の説明図である。
【図２９】 従来の周波数混合器の機能ブロック図であ
る。
る。
１ 局発信号端子、２ 高周波信号端子、３ ９０度ハ
イブリッドカプラ、４伝送線路、５ アンチパラレルダ
イオードペア、６ 低域通過フィルタ、７中間周波数帯
９０度ハイブリッドカプラ、８ 中間周波信号端子、９
帯域通過フィルタ、１０ オープンスタブ、１１ シ
ョートスタブ、１２ 電力分配器、１３ 終端抵抗、１
４ 先端を互いに短絡した結合線路、１５ 帯域阻止フ
ィルタ、１７ ダイオード、１８ 誘電体基板、１９
金属ワイア、２０ 半導体基板、２１ 電極、２２ バ
イアホール、２３ ベースバンド回路、２４ 変調器２
５ 発振器、２６ 周波数混合器、２７ 高出力増幅
器、２８ アンテナ、２９ 低雑音増幅器、３０ 復調
器、５９ １８０度ハイブリッドカプラ
イブリッドカプラ、４伝送線路、５ アンチパラレルダ
イオードペア、６ 低域通過フィルタ、７中間周波数帯
９０度ハイブリッドカプラ、８ 中間周波信号端子、９
帯域通過フィルタ、１０ オープンスタブ、１１ シ
ョートスタブ、１２ 電力分配器、１３ 終端抵抗、１
４ 先端を互いに短絡した結合線路、１５ 帯域阻止フ
ィルタ、１７ ダイオード、１８ 誘電体基板、１９
金属ワイア、２０ 半導体基板、２１ 電極、２２ バ
イアホール、２３ ベースバンド回路、２４ 変調器２
５ 発振器、２６ 周波数混合器、２７ 高出力増幅
器、２８ アンテナ、２９ 低雑音増幅器、３０ 復調
器、５９ １８０度ハイブリッドカプラ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平５−191153（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−123206（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−27604（ＪＰ，Ａ)
特開 昭57−11506（ＪＰ，Ａ)
特開 平８−307158（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−350343（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−248608（ＪＰ，Ａ)
実開 平５−15521（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03D 7/00 - 7/18
Claims (4)
- 【請求項１】 互いにアイソレートされた複数の端子を
２組有し、一方の組の複数の端子に入力された複数の信
号を互いに異なる位相差で合成して他方の組の複数の端
子に出力するハイブリッドカプラと、上記ハイブリッド
カプラの一方の組の端子のひとつに接続された高周波信
号端子と、局部発振信号端子に接続された電力分配器
と、上記ハイブリッドカプラの他の組の複数の端子にそ
れぞれ接続され、かつ、上記電力分配器の出力端子にそ
れぞれ接続された第１の非線形素子及び第２の非線形素
子と、上記第１の非線形素子及び上記第２の非線形素子
の上記ハイブリッドカプラとの接続部にそれぞれ設けら
れ、局部発振周波信号の周波数のほぼ２倍の周波数をも
つ高周波信号に対しオープンとなり、局部発振信号に対
しショートとなるオープンスタブと、上記第１の非線形
素子及び上記第２の非線形素子の上記電力分配器との局
部発振周波数の１／４波長又は１／８波長の移相器を介
さない接続部にそれぞれ設けられ、高周波信号に対しシ
ョートとなり、局部発振信号に対しオープンとなるショ
ートスタブと、上記第１の非線形素子及び上記第２の非
線形素子にそれぞれ接続された第１の中間周波信号端子
及び第２の中間周波信号端子とを備え、上記第１の非線
形素子及び上記第２の非線形素子にアンチパラレルダイ
オードを使用したことを特徴とする周波数混合器。 - 【請求項２】 上記第１の非線形素子及び上記第２の非
線形素子の上記ハイブリッドカプラの接続側でない側を
互いに接続するとともに、この接続部に高周波信号に対
しショートとなり、局部発振信号に対しオープンとなる
ショートスタブを設けたことを特徴とする請求項１記載
の周波数混合器。 - 【請求項３】 上記局部発振信号端子に接続された電力
分配器に代えて、上記局部発振信号端子に接続されたハ
イブリッドカプラを備えたことを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の周波数混合器。 - 【請求項４】 上記高周波信号端子に接続されたハイブ
リッドに代えて、上記高周波信号端子に接続された電力
分配器を備えたことを特徴とする請求項１記載の周波数
混合器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16752695A JP3414057B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 周波数混合器、送信装置、受信装置及び送受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16752695A JP3414057B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 周波数混合器、送信装置、受信装置及び送受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0918238A JPH0918238A (ja) | 1997-01-17 |
| JP3414057B2 true JP3414057B2 (ja) | 2003-06-09 |
Family
ID=15851336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16752695A Expired - Fee Related JP3414057B2 (ja) | 1995-07-03 | 1995-07-03 | 周波数混合器、送信装置、受信装置及び送受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3414057B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
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| JP2006148809A (ja) * | 2004-11-24 | 2006-06-08 | Nec Corp | イメージキャンセルミキサ |
| US7844241B2 (en) | 2007-04-10 | 2010-11-30 | Northrop Grumman Systems Corporation | High linearity frequency conversion system and method |
| JP5018288B2 (ja) * | 2007-07-09 | 2012-09-05 | 三菱電機株式会社 | ミキサ回路とレーダー用送受信装置 |
| JP2009296482A (ja) * | 2008-06-09 | 2009-12-17 | Alps Electric Co Ltd | ダイバーシチ受信装置 |
| JP6661056B2 (ja) * | 2017-05-29 | 2020-03-11 | 三菱電機株式会社 | 高周波ミクサ |
-
1995
- 1995-07-03 JP JP16752695A patent/JP3414057B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0918238A (ja) | 1997-01-17 |
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